Text
                    почвы
КРАОНОДАРОКОГО КРАЯ,
ИХ ИОПОЛЬЗОЕАНИб
И ОХРАНА


СевероКавказский научный центр высшей шкоды Кубанский аграрный университет Ростовский государственный университет Комитет по земельны м ресурсам и землеустройству Краснодарского края И н с т и тут К у 6 а н ь Н И И г и п р о з е м В.Ф.Вальков, Ю.А.Штомпель, И.Т.Трубилин, Н.С.Котляров, Г.М.Соляник Почвы Краснодарского края, их использование и охрана Учебное пособие для студентов высших учебных заведении, обучающихся по специальностям, почвоведение, агрохимия, земледелие, рас тениеводство, землеустройство, физическая география Ответственный редактор профессор В.Ф.Вальков Ростов-на-Дону Издательство СКНЦ ВШ 1996
ББК П 035.9(2Р37-4Кр) В -16 УДК 631.4 Рецензенты: член-корреспондент РАЕН, профессор А.С.Чешев, профессор П.А.Садименко И 89 В.Ф.Вальков, Ю.А.Штопгаедь, И.Т.Трубилнн, Н.С.Котляров, Г.М.Соляннк. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана). - Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 1995. 192 с. ISBN 5-87872-048-5 Рассмотрены физико-географические компоненты как факторы почвообразования. Дана сводка сведений об элементарных почвообразовательных процессах применительно к условиям Краснодарского края, а также их генетическая оценка. Разносторонняя характеристика охватывает все наиболее распространенные почвы региона. Оценка плодородия земель отражена в разделах о районировании почв, при описании агроландшафтов и эколого-агропроизводствен- ной группировки и бонтировки почв. Указаны пути рационального использования земель и охраны почв. Книга предназначена для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям почвоведение, агрохимия, земледелие, растениеводство, землеустройство, физическая география, биология, а также для специалистов-аграриев разного профиля. Ил. 15. Табл. 114. Библ. 32 назв. Д - 01(03) - 95 - Без объявл. ББК П 035.9(2Р37-4Кр) ISBN 5-87872-048-5 © Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Трубилин И.Т., Кот- ляров Н.С., Соляник Г.М., 1995 2
ПРЕДИСЛОВИЕ Яредлагаемая читателю книга публикуется впервые после выхода в 1953 г. монографии К.С Кириченко "Почвы Краснодарского края*\ В настоящем идании обобщены новейшие данные по теории и закономерностям, почвообразования, ракшам характеристики почв, по антропогенному воздействию на почвенный покров, ■рациональному использованию и охране почв. В отличии от подобных изданий в других регионах (Чечено-Ингушетия, Кабарди ю Балкария, Липецкая, Белгородская, Курская, Воронежская и другие области) книга достроена, как писал академик ИЛТерасимов. по новодокучаевскому принципу: усло- ii& и факторы почвообразования - почвообразовательные процессы - строение и юйства почв. Значительное внимание авторы уделили разделу о современном, исполь- юатш почв и их изменении при сельскохозяйственном, воздействии, о путях рацио ильного использования, повышения, плодородия и охране почвенного покрова. Впервые главе "Условия почвообразования9 введены разделы о зооценозах и микробоценозах 046. В составлении книги принимал участие большой авторский коллектив. В по ытке сохранить авторскую индивидуальность не представилась возможность все иделы сделать одинаковыми по изложению, форме и содержанию. В списке литературы приведены только крупные монографические работы, как по принято в учебниках и учебных пособиях. Эти книги следует считать дополни ельиой литературой. Однако в тексте дается ссылка на многих авторов, поэтому в шложении указаны все имена, упоминаемые в тексте. Есть разногласия в терминологии почв и их свойств, особенно в изданиях прош- 1.x лет. В приложении указаны современные термины, а также их синонимы, принявшиеся, ранее и встречающиеся в настоящей книге. В создании книги принимал участие творческий коллектив в составе: авторы - Х.Миноранский (1.4.1). В.И.Терпелец. З.СМарченко (ЗА), ЮЛ£ридько (3.5.1 и 2). ЛТТорчарук и В.К.Козин (3.6). ИД.Черниченко (1.6. 3.7, 3.9). Ю.ФЯнчковский Я), А.СЗиднов и AM.Середин (4.1). АЯАчканов (4.3). АЛЛутянис (4.5.7). ЛЛЛе- явченко (4.6), ВДЖуков и НМТадчевский (4.8); соавторы разделов - З.СМарченко 2). О.ФЛелипенко (1.3). С.С.Тащиев (1.4.2). ГТЯлименко (1.5). ВТ.Сергеев (22). :.Безуглова (2.2.1). ВЛТерпелец (3.2.1 и 3.2.2). И.В.Занин (3.3. 3.4.2. 3.4.4). АА.Тка- } (3.2). ЛТТорчарук и ВЯЯозин (3.4.3). АЛ.Фиськов (4.5.2). 3
ВВЕДЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ОЧЕРК ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ ПОЧВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Первые сведения о почвах Предкавказья относятся ко второй половине ХУШ - первой половине XIX вв. и связаны с именами известных естествоиспытателей и статистиков того времени: Гюльденштедт, Пал лас, Шторх и др. Однако никакой научно-обоснованной классификации или географической закономерности распространения почв этого региона в работах не дается. Следует только отметить, что Гюльденштедт, по замечанию В.В.Докучаева, первый из ученых после М.В.Ломоносова ясно высказался о растительно-наземном происхождении черноземов. В XIX в. на наличие черноземов в Предкавказье указывали И.Ф.Данилевский, И.Ф.Леваковский, К.С.Ве- селовский и некоторые другие, но принципиальные вопросы генезиса, классификации и географии почв, как и прежде, оставались открытыми. Первые же исследования почв Кубанского региона на научной основе связаны с име нем В.В.Докучаева. В 1878 г. он исследовал почвы по маршруту Тамань - Темрюк-Сла вянск-на Кубани - Екатеринодар - Кавказская. Несмотря на то, что это относится к начальному периоду его работ по почвоведению, на карте к книге "Русский чернозем" (1883) он выделяет на Кубани четыре вида черноземов по содержанию в них гумуса, распространение которых в общих чертах совпадает с современными представлениями. Он же дал этим почвам первые химические и агрофизические оценки. Второй раз В.В.Докучаев посетил Кубань в 1899 г. Этот маршрут пересекал край с севера на юг по линии Ейск - Тихорецкая - Екатеринодар - Майкоп - Туапсе, а затем по побережью Черного моря: Новороссийск - Туапсе - Сочи - Афон. Для В.В.Докучаева работы на Кавказе имели не только практическую значимость, но и позволили ему разрешить многие теоретические проблемы, в том числе, касающиеся законов горизонтальной и вертикальной зональности природы и почвы. "Кавказ,- писал он в 1899 г.,- является классической страной для изучения тех закономерных соотношений, какие существуют между живой и мертвой природой, между землей, водой и воздухом, с одной стороны, растительностью и животным миром, с другой". После работ В.В.Докучаева наступает новый этап исследования почв Краснодарского края. Н.А.Буш (1909) установил южную границу черноземно-степного типа почвообразования. По инициативе П.С.Коссовича в 1912 г. развернулось изучение почв вдоль строившихся тогда на Кубани железнодорожных линий. С.А.Яковлев (1914), исследовавший почвы вдоль Армавир - Туапсинской ветки же лезной дороги, установил, что Кубанским чер ноземам свойственны большая мощность, хорошо выраженная структурность, высокое расположение карбонатных горизонтов и од новременно малая гумусность. Яковлевым были даны также морфологическая и химическая характеристики почв лесостепной и лесной зон и впервые выделены и описаны ели тые черноземы. Вдоль железной дороги Крымская - Ку щевская и Краснодар - Приморско-Ахтарская почвы изучались И.З.Имшеиецким. Он выде лил, в частности, на данной территории обык иовенные и уплотненные "промытые" черно земы, отличающиеся от подобных почв рус ской равнины очень большой мощностью. Его данные по плавневым и предгорным почвам не потеряли актуальности и в наши дни. Очень интересна и насыщена аналитическим материалом работа Я.Я.Витыня (1914) по почвам районов табачных плантаций в рав нинной и предгорной зонах Кубани и Черноморского побережья. До сих пор представляет интерес работа Л.И.Прасолова "О черноземе Приазовских степей" (1916), в которой обосно вывается закон о почвенных провинциях. К этому же периоду относятся и первые работы С.А.Захарова (1913, 1916), посвящен ные почвам Северного Кавказа, в которых он пытался объяснить оригинальность предкав казских черноземов особенностями климата. Двадцатые годы оказались для почвоведения края весьма примечательными. На Куба ни было организовано несколько научных центров - в том числе Всесоюзный институт табака и махорки (ВИТИМ), Всесоюзный на учно-исследовательский институт эфиромас личных культур (ВНИИМК), Селекцентр. В числе ведущих специалистов здесь работали А.А.Шмук, В.С.Пустовойт, П.П.Лукьяненко, которые, не являясь почвоведами, понимали значение этой науки и всячески способствовали ее становлению. Очень важную роль в это время сыграло открытие в Кубанском сель скохозяйственном институте кафедр почвове дения и земледелия, которые возглавляли уже известные в то время профессора С.А.Захаров и С.И.Тюремнов. Целая плеяда их учеников, таких как Е.С.Блажний, 4
ОЧЕРК Ф.Я.Гаврилюк, В.А.Ковда, С.Ф.Неговелов, А.И.Симакин, К.С.Кириченко, Г.К.Фатус, В.В.Акимцев и многие другие в дальнейшем возглавили почвенные работы не только в учреждениях Кубани, но и составили славу русского почвоведения как у нас в стране, так и на мировом уровне. В то же время продолжаются почвенные исследования отдельных районов края почвоведами А.В.Авдеевой, Х.Г.Аристовым, Е.С.Влажным, Г.К.Фатусом, А.А.Казиицевым и др. В результате этих и предшествующих работ в 1930 г. С.И.Тюремновым и А.В.Авдеевой была издана первая почвенная карта Краснодарского края. В эти же годы выходят и такие обобщающие работы по почвенному районированию Северного Кавказа и Кубани, как публикации С.А.Захарова (1923), К.Д.Глинки (1924), С.И.Тюремного (1929). В тридцатые годы развитие почвоведения в Краснодарском крае продолжало наращивать темпы. Большим достижением этого времени было проведение почвенных исследований госсортоучастков под руководством С.А.Захарова, А.Б.Рыкова и И.В.Федяева (1937 1940). Исследования проводились по единому плану и программе, разработанными С.А.Захаровым и профессорами МГУ В.В.Гемерлингом и И.А.Шульгой. Продолжались детальные исследования почв предгорных районов, перспективных для табака (А.В.Авдеева, 1930, 1933; Е.С.Блажний, 1930, 1933). В низовьях Кубани и по долинам других рек начали проводиться работы по изуче нию возможности вовлечения этих земель под рис, для овощеводства и садоводства (А.И.Виноградов, Д.П.Русинов, а затем Л.П.Попугаев и др.). В тридцатые годы начало широко практиковаться крупномасштабное почвенное картирование колхозов и совхозов. Под руководством А.Б.Рыкова в краевом управлении сельского хозяйства была организована почвенная группа (М.Г.Арбузов, Г.И.Демидов, Б.В.Захаржевский, М.В.Смидт, В.Т.Рокачева и др.), которая к 1941 г. провела почвенную съемку на значительной территории края и проделала большую методическую работу для такого рода исследований. На основе всех этих материалов в 1940 г. А.Б.Рыковым была составлена почвенная карта Краснодарского края в (М 1:500 000). В научных учреждениях края сельскохозяйственного направления началось изучение динамики почвенных процессов, появились работы по исследованию пригодности тех или иных почв под разные культуры, налаживалась связь почвоведения со смежными науками - агрохимией, агротехникой. В 1940 г. под редакцией С.А.Захарова вышла в свет четырехтомная монография о почвах Ростовской области. Она представляла собой глубоко научную, с важными практическими выводами работу, имеющую большой интерес и для почвоведов нашего края, но ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ ПОЧВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ почти весь ее тираж погиб в период немецко- фашистской оккупации. В военные годы почвоведение Кубани понесло большие потери - многие почвоведы погибли, защищая Родину. Большая часть материалов, в том числе материалы крупномасштабной съемки, были уничтожены в период оккупации. Однако уже к началу пятидесятых годов в Управлении землеустройства Краевого управления сельского хозяйства (КУСХ) смогли не только возродить в своих подразделениях почвенные отряды, но и в течение последующего десятилетия закончить составление почвенных карт для всех колхозов и совхозов края. Эта работа проводилась уже новым поколением почвоведов, закончивших почвенные отделения вузов в послевоенные годы (Е.С.Гитман, Г.В.Завитков, В.И.Завиткова, Г.М.Соляник, в последующем А.С.Жуков, В.Ф.Вальков, И.В.Занин, К.М.Ава- кяи, З.С.Марченко и др.)- Возобновил свои почвенные исследования и Кубаньгипроводхоз (Л.П.Попугаев, Г.И.Савченко, В.И.Дорохина и др.)- После шестидесятых годов, когда практически все колхозы и совхозы края были обеспечены почвенными картами, приемник Управления землеустройства Краснодарский филиал института "Росгипрозем" осу ществил повторные изыскания почв, проводя корректировку и обновление устаревших ма териалов и проводя, при необходимости, обследования в более крупном масштабе. В послевоенное время почвоведы "старшего поколения" продолжали детальные и разносторонние исследования генетических и агропроизводственных свойств почв и их географического распространения. Появляются работы монографического плана: "Горно-лесные почвы Северо-Западного Кавказа" С.В.Зоииа (1950); "Почвы Краснодарского края" К.С.Кириченко (1953); "Черноземы Западного Предкавказья" Ф.Я.Гаврилюка (1955); "Почвы равнинной и предгорно- степной части Краснодарского края" Б.С.Блажнего (1968); "Почвы предгорных районов Краснодарского края и освоение их под культуру чая" коллектива авторов под редакцией Ю.А.Ливеровского (1960); "Агрохимическая характеристика почв СССР" (Краснодарский край) Н.Е.Редькина, Е.В.Тон коноженко, А.И.Симакина (1964); "Почвы дельты реки Кубани и прилегающих пространств" Е.С.Блажнего (1971); "Черные слитые почвы Евразии" Т.Л.Быстрицкой и А.Ы.Тюрюканова (1971). К этому же времени относятся некоторые очень интересные рабо ты по изучению почв Черноморского побережья, выполненные как в генетическом плане, так и представляющие практический интерес для сельского хозяйства (И.П.Герасимов, И.И.Галактионов, А.С.Солдатов, П.М.Бушин, В.С.Белоусов, А.Я.Ачканов и др.). Проблема оценки качества почвы, их бо нитировка и агропроизводственная группи ровка всегда занимали внимание почвоведов.
ВВЕДЕНИЕ Исследованием водно физических свойств ак тивно занимались И.Л.Кузнецов, 1064; Е.С.Ближний и Ю.Н.Багров, 1960; Б.М.Тара- сеико, 1985; Н.Е.Редькин, 1969; Г.М.Соля- ник, 1967; Ю.И.Бридько, 1970; Е.С.Блажний и А.А.Ткачев, 1971 и др. Изучению вопросов питания растений, содержанию в почве основных биофильных элементов и микроэлементов посвятили свои работы Ф.Я.Гаврилюк, 1955; Н.Е.Редькин, 1969; П.Е.Простаков и П.В.Носов, 1964; А.И.Симакин, 1969; А.А.Ткачев, 1972; И.В.Носов, 1972; В.Ф. Вальков, А. А. Лупима, П.Д.Попов, И.П.Стокозов, 1971; Е.В.Тонкоиоженко, 1968, 1972; Л.П.Леплявченко и другие исследователи. Бонитировкой почв, разработкой бонитировочных таблиц, установлением зависимости урожайности от генетических характеристик почв занимались Ф.Я.Гаврилюк и В.Ф.Вальков, 1972; В.Ф.Вальков и И.П.Стокозов, 1972 и др. Большое внимание на Кубани уделялось и уделяется частному почвоведению, т.е. из учению свойств почв под определенные культуры. Одной из первых в этом направлении была уже упомянутая работа Я.Я.Витыня. В тридцатых годах в Кубанском сельскохозяй ственном институте профессором С.А.Захаро вым читался курс "Ампелопедология" (почвоведение для виноградарства). Начиная с пятидесятых годов под руководством и при непосредственном участии С.Ф.Неговелова, на чались большие по масштабу работы по проблеме пригодности почв под плодовые и виноградные насаждения. После организации Краснодарсадпроекта в 1975 г. практические результаты этих исследований приобрели общесоюзный характер. Среди соратников, последователей и учеников С.Ф.Неговелова, были Г.М.Соляиик, В.Ф.Вальков, А.И.Жуков, А.Я.Ачканов, Г.Н.Теренько и многие другие. Продолжаются начатые в тридцатые годы ис следования почв табачных плантаций (С.И.Алехин, В.С.Белоусов, Ю.А.Штомпель и др.). Рабочая группа по подготовке раздела "Предкавказье" монографии "Черноземы России". Слева направо: доктора сельскохозяйственных наук: Н.Н.Лебсдсва и Т.П.Коковина. профессора К.И.Трофименко. Е.С.Блажний. В.М.Фридланд. Н.Е.Редькин. Ф.Я.Гаврилюк. ВА.Носин. В.Ф.Вальков, Б.Х.Фиапшсв. доцент В.Н.Кумахов. Фото 1978 г. 6
j В последние годы появились работы с использованием современных, нетрадиционных методов исследования почв, в том числе [основанные на глубоком исследовании элементарных процессов почвообразования |(В.Ф.Вальков, 1977), с применением микро- [морфологии, рентген остр уктурн ого и термо- рравитационного анализа (Г.М.Соляник, 1984, [1990). В 1992 г. организован Северо-Кавказский вональный научно-производственный институт почвоведения и агрохимии, в котором расширено изучение современной эволюции почв края под влиянием природных и антро погенных факторов (А.Я.Ачканов). В 1978 г. в Краснодарском крае работала Экспедиция по изучению черноземов Пред рвказья и Кавказа. Организовал и возглавил ггу экспедицию профессор Почвенного института им. В.В.Докучаева В.М.Фридлаид. Ис кледования проводились не только на Север- ком Кавказе, но и охватывали все чернозем ные районы СССР. По результатам экспеди Ьий вышла в свет серия монографий под об- Ьщм названием "Черноземы СССР". Рабочая [руппа по Краснодарскому краю опубликовала материал в четвертом томе "Черноземы СССР". Почвам Краснодарского края посвящена [лава "Черноземы Западного Предкавказья" рредкавказье и Кавказ, М. 1985, авторы Е.С.Ближний, Ф.Я.Гаврил юк, В.Ф.Вальков, Н.Е.Редькин). В книге обобщены результаты Голевых и лабораторных исследований экспедиции, а также опубликованные материалы редшествующих лет. К сожалению, монорафия вышла небольшим тиражом (550 экз.) представляет сейчас библиографическую едкость. Как видно из приведенного краткого обзора истории развития почвоведения на Кубани, ее почвы и физико-географические условия, сразу же привлекли внимание основателя научного генетического почвоведения В.В.Докучаева и его непосредственных учеников и последователей К.Д.Глинки, С.А.Захарова, П.С.Коссовича, Л.И.Просолова и т.д. И это не удивительно - в крае проявляется практически весь спектр типов почвообразования от тундрового и лесного до черноземно го и субтропического. В свою очередь, Кубанская школа почвоведения воспитала таких известных не только России, но и всему миру специалистов, как В.А.Ковда, Е.С.Блажний, С.Ф.Неговелов, Ф.Я.Гаврилюк. Необходимо отдать должное всем почвоведам нашего края -они всегда были на передовых рубежах русского и мирового почвоведения как в научном плане, так и в решении запросов производства. Все передовое, все современное немед ленно внедрялось в практику, использовалось в научных целях. Иа протяжении более чем столетней истории почвоведения на Кубани были, конечно, и неудачи, и трагические страницы. Одним из недостатков кубанского почвоведения является слабая популяризация этой науки. Известны лишь две популярные книги: Я.Я.Витынь "О почвах Кубанской об ласти, их происхождении и свойствах" (1918) и К.С.Кириченко "Почвы Краснодарского края" (1953). Настоящая работа - одна из первых попыток дать на современном уровне почвоведения представление об основных почвах края не только для широкого круга студентов, почвоведов, но и для работников смежных специальностей (агрономов, землеустроителей, географов, биологов, краеведов) и просто любителей нашего уникального природного региона России.
1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 1.1. ОБЗОР ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ Краснодарский край слагают следующие орографические районы: Азово-Кубанская низменность, дельта реки Кубань, Таманский полуостров, Кубанская наклонная равнина и Кавказские горы. Схема геоморфологического Территория Азово-Кубанской низменности расположена в области погружения гер- цинского складчатого основания. Здесь встречаются следующие типы рельефа: лессовые районирования показана на рис. 1 (по И.Н.Сафронову). Схема агроклиматического районирования отражена на рис. 2. В пределах Северного Кавказа равнинную часть Краснодарского края относят к Западному Предкавказью. эрозионно-аккумулятивные плиоценово-чет вертичные равнины и аллювиально-аккуму- лятивные четвертичные равнины с покровом лессов. Рис. 1. Схема /еоморфологичес/со/о районирования Краснодарского края (Северо Западный Кавказ): Л.if ten-Кубанская ниллгенность: I - лессовые аролион но аккумулятивные плиоценово четвертичные равнины; 2 ал лювиально-аккумулятивные равнины с покровом лессов; 3 - дельтовые аллювиальные современные равнины. Таманский полуостров: 4 холмистый рельеф на плиоценово нептертинных структурах. Кубанская наклонная равнина: .") наклонная аллювиальная террасирован нал равнина. Средние и низкие горы: (! ни.псие /ары и во.мышенности u.t складчатых и моноклинальных структур: 7 прибреж но морские абра.шонно аккумулятивные террасы: Н средневысотпые структурно денудационные горы на асиммет рично складчатых структурах: I) средневысотпые. структурно денудационные горы кужты. Высокие горы: 10 область высокогорного альпийского рельефа на склидчапш глыбовых структурах. 8
1 1 Лессовые эрозионно-аккумулятивные равнины с высотами 100-200 м над уровнем моря занимают большую часть Азово Кубанской низменности. Их основание составляет толща среднеплиоценовых и верхнеплиоценовых пресноводных отложений. Это пестроцветные глины и пески с прослоями гравия. Пресноводные отложения перекрыты четвертичными глинами и суглинками лессовидного характера мощностью до 20-50 м. Средняя часть Азово-Кубанской низменности ОБЗОР ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ представляет слаборасчлененную степную равнину с неглубокими долинами степных речек. На ровных пространствах междуречий встречаются небольшие понижения типа стоковых ложбин и плоских западин. Климат - умеренно-континентальный, степной с неустойчивым увлажнением (рис. 2, табл. 1). Количество годовых осадков 450-600 мм с максимумом, приходящимся на июнь- июль. Конец лета очень засушлив. 1. Характеристика агроклиматических зон Краснодарского края 1 Элементы климата II Коэффициент увлажнения (КУ) 1 Годовое количество осадком, мм | Сумма положительных температур за период со средней суточной температурой воздуха > 10 °С | Продолжительность безморозного периода, дни | Минимальные температуры воздуха, январь | Максимальная температура воздуха, июль Сумма осадков за период с температурой выше 10°, мм | Число дней с суховеями за теплый период года, дни Агроклиматические районы* | I <0.25 450-550 3200- 3400 175-205 -32,-36 +38.+40 225-275 80-90 II 0,25-0,30 500-600 3250- 3600 185-220 -30,-36 +38,+40 200-300 70-85 III 0,30-0,40 600-700 2800- 3800 185-245 -30,-36 +38,+40 250-400 50-75 IV 0,40-0,60 650-1000 2400- 3800 175-245 -30,-36 +36,+40 350-500 10-60 V | >0.6 800-1500 (до 3000) 1200- 4300 140-265 -30,-36 +29,+38 400-1000 10-25 Д * Характеристика районов по увлажнению: 0,25 - засушливый; 0,25-0,30 - неустойчиво влажный; 0,30-0,40 - умеренно-влажный; 0,40-0,60 - влажный; 0,60 - избыточно влажный. Северо западная часть Азово-Кубанской низменности, примыкающая к Азовскому морю, отличается меньшей расчлененностью и худшей дренированностью. В низовьях долин степных речек наблюдаются плавни и болота. Климат более засушливый. Северо-восточная часть Азово-Кубанской низменности характеризуется наибольшей засушливостью и влиянием суховейных вет ров летом и северо-восточных - зимой. Рис. 2. Схема агроклиматического районирования Крас поварского края. Условные обозначения см в табл. 1. Южная часть низменности геоморфологически представляет аллювиально-аккумуля- тивную равнину с покровом лессов. В сравнении с предыдущими районами эта часть низменности более обеспечена осадками. В Краснодаре, например, их выпадает 660 мм. Азово-Кубанская низменность в прошлом была занята разнотравно-дерновинно-злако- выми степями. Сейчас они почти все распаханы (распаханность более 80%). Это районы зерновые с наличием масличных культур, сахарной свеклы, садоводства, виноградарства, мясо-молочного животноводства и птицеводства. Особенно крупные массивы садов и виноградников промышленного значения встречаются в южной и средней части низменности. Южнее реки Кубани располагается Кубанская наклонная равнина, образованная древними продуктами выноса рек, питавшихся ледниковыми водами. Непосредственно в качестве почвообразующих пород встречаются плотные древние аллювиально-делювиальные глины и лессовидные суглинки и глины. Равнина наклонена от подножья Большого Кавказа к Кубани и рассечена долинами ее левых притоков на ряд междуречных плато с простиранием с северо-запада на север. Кубанская наклонная равнина хорошо увлажнена, количество осадков 600-800 мм. Засухи бывают редко. Здесь существовали в прошлом луговые разнотравно-кустарниковые ожино- вые степи и широколиственные дубовые леса. Леса и степи в значительной мере сведены. Распаханность территории около 70 %. В Ку- бано-Лабинской части наклонной равнины развито зерновое хозяйство с наличием сахарной свеклы и масличных культур, а также садоводство, виноградарство, мясо-молочное животноводство. Большое значение уделяется 9
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ табаководству, посевам овощных и эфиромас- личных культур. В низовьях Кубани простирается обширная равнина - Кубанская дельта. В прошлом это был морской залив, который осушился в середине четвертичного периода. Позже здесь из аллювиальных наносов сформировались лессовидные суглинки. Затем в результате опускания территории опять возник залив, в котором река Кубань сформировала свою дельту. Большие площади здесь занимают болота и плавни. Наиболее возвышенные участки дельты находятся на высоте 12-16 м; значительная часть территории характеризуется высотами 1-3 м. Дельта Кубани, как медленно погружающаяся, сложена тонкозернистым аллювием. Крупнозернистые наносы характерны для возвышающихся русел Кубани и Протоки. В значительной степени освоенные территории сосредоточены на древней дельте, на лугово-чериоземных и луговых почвах. Это район культуры риса, садоводства и виноградарства. Распаханность территории дельты около 50 %. На западе к дельте Кубани примыкает Таманский полуостров. В I в.н.э. на территории Тамани было 5 островов, а уже в V в.н.э. - это полуостров: прежние острова образовали гряды куполовидных возвышенностей с па леогеновыми и неогеновыми засоленными глинами. На возвышенностях зафиксировано 25 грязевых вулканов. В синклинальных равнинных понижениях между грядами распола гаются лиманы и сухие массивы с суглинис ты ми и песчаными отложениями. От предыдущих районов Таманский полуостров отличается более сухим климатом и более мягкой зимой. Количество годовых осадков 351-430 мм с максимумом поздней осенью и зимой. Бывают весенне-летние и ранне-осенние засухи. Главные сельскохозяйственные угодья - виноградники и пашня. Общая распаханность территории около 50 %. Средние и низкие горы Большого Кавказа в пределах Краснодарского края представ лены склонами Главного Кавказского хребта. В западной части от Новороссийска до реки Пшехи и массивов Фишт и Оштен наблюдаются средневысотные структурно-денудационные горы на асимметрично-складчатых структурах с развитием верхнеюрских, меловых и отчасти палеогеновых флишевых отложений. Преобладают структурно-эрозионные формы рельефа. Хорошо развиты долины, водораздельные хребты, рассеченная система пока тых, крутых и обрывистых склонов. Синклинальным структурам соответствуют продольные понижения рельефа, выработанные в отложениях мела. Антиклинальное строение имеют хребты из верхнемеловых пород. Абсолютная высота хребтов до 900 м над уровнем моря. Главный водораздел Кавказа многократно перерезается горными речками. От горных массивов Фишт и Оштен на юго- восток простираются средневысотные струк турно-денудационные горы на моноклинальных структурах. Это зона куэст. В ее пределах развиты карбонатные и пёсчано- глинистые отложения верхней юры и мела, залегающие моноклинально под разными углами. Куэстовые хребты с абсолютными высотами 1500-2000 м расчленяются много численными долинами поперечных рек Се верного Кавказа на отдельные массивы, имеющие характер наклонных плато. Долины представляют глубокие ущелья без аккумуля тивных образований. На массивах Фишт и Оштен сохранились следы верхне-четвертич ного оледенения в виде каров и морен. Низкогорный рельеф Северо-Западного Кавказа относится к области новейшей (неогеновой) складчатости. В восточной - наиболее повышенной части предгорий - низ кие горные гряды и депрессии соответствуют полосе палеогеновых и неогеновых отложений. Территория здесь сильно переработана эрозионио-аккумулятивными процессами. На блюдаются наклонные аллювиальные террасированные равнины. Структурный рельеф представляют останцы неогеновой куэсты с высотами 800 900 м. Эти формы хорошо вы ражены в междуречье рек Белой и Кубани (восточнее станицы Абадзехской и Джелтмес ских высот). На северном пологом склоне ку эсты распространены песчаники, известняки, конгломераты. Уступ южного склона обры вается к депрессии, выработанной в глинистых породах. Депрессия распространяется до верхнемеловой структуры средневысотных гор. В западной части низкие горы и возвы шенности на складчатых моноклинальных структурах сложены в разной степени дисло цированными отложениями палеогена и нео гена. В районе станиц Калужской и Повод митриевской моноклинальное залегание от ложений осложняется брахиантиклинальны ми поднятиями. В районе г. Крымска и станицы Ильской палеогеновые отложения очень сложно дислоцированы (асимметричные и опрокинутые складки, осложненные разрыв ными нарушениями), а неогеновые осадки залегают моноклинально или в виде пологих антиклинальных складок. Пояс предгорий и низких гор отличается широкими долинами, плоскими междуречны ми пространствами, пологими и покатыми склонами. Предгорья и низкие горы Северного Кавказа по климатическим условиям благоприятны для развития сельскохозяйствен ных культур. Здесь практически не бывает засух. Хорошие урожаи дают плодовые дере вья, выращиваются табаки высокого ка чества. В западных низкогорьях Кавказа раз вито виноградарство. Черноморское побережье Кавказа в пре делах Краснодарского края относится к Северо-Черноморскому агропочвенному району. Район Анапа-Новороссийск-Геленджик, представляющий низкие горы, сложенные извест 10
2 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ ПОЧВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КЛИМАТИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ няками и мергелями, характеризуется средне земиоморским типом климата с количеством осадков 450 600 мм и с осенне-зимним маг: сим умом осадков. Естественная растительность: сухие леса и заросли кустарников. Большая часть земель использована под сель скохозяйетвенные культуры в основном под виноградники. От Геленджика до Адлера иизкогорпые территории заняты мезофиль пыми лесами. В этом районе интенсивно раз вито промышленное садоводство, включая субтропические плодовые культуры и чай, овощеводство. 1.2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ ПОЧВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КЛИМАТИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ Сложные физико-географические условия, разнообразие ландшафтов, близость не замерзающих морей и наличие системы высоких хребтов Кавказа вносят изменения в движении воздушных масс и обуславливают большое разнообразие климата на территории края. Здесь можно проследить довольно резкий переход от континентального сухого климата на северо-востоке края до умеренного континентального Азово- Кубанской низменности и теплого влажного климата предгорий; от холодного климата высокогорий до субтро пического на Черноморском побережье. Территория Краснодарского края благо даря своему южному положению получает много тепла. Продолжительность солнечного сияния здесь составляет 2200 2400 час в год. Количество суммарной солнечной радиации, поступающей на данную территорию, колеблется от 115 ккал/см* на севере края до 120 ккал/ем" на юге. Наибольшая сумма температур воздуха за период с температурой выше 10* накапливается на Черноморском побережье до 4000-4200*. На равнинной части тер ритории она составляет 3400-3600", в предгорьях - 3000-3400". С увеличением высоты местности количество тепла убывает. Продолжительность теплого периода (периода с температурой воздуха выше 0") на большей части территории составляет 0-10 месяцев, а на Черноморском побережье устойчивое снижение температуры воздуха до отрицательных значений наблюдается в холодный период лишь в течение нескольких дней. Безморозный период в большинстве районов длится 180-200, а на Черноморском побережье - 220-260 дней. Распределение осадков по территории крайне неравномерное, особенно в горных районах, где на величину осадков влияет высота и экспозиция склонов. Количество осадков за год увеличивается по территории в направлении с севера на юг и в среднем составляет на большей части равнинных районов 500 600 мм. В предгорьях и прилегающих к ним равнинных районах оно увеличивается до 700- 800 мм, а в горах - до 800-2000 мм. Максимум осадков на равнинной части приходится на лето, а на побережье - на холодную часть года. Недостаточное количество осадков в сочетании с высокими температурами в равнинных районах определяют сухость воздуха и почвы, что вызывает большую повторяемость засух и суховеев. В горах суховейные явления отсутствуют, на побережье засухи бывают редко и слабой интенсивности. Климатические особенности территории лучше всего прослеживаются по сезонам года. Осень (период между датой устойчивого перехода температуры воздуха через 15" к более низким значениям и датой перехода тем пературы воздуха через 0" в сторону отрица тельных температур) на равнинной части тер ритории наступает в конце сентября, в пред горьях - на 10-15 дней раньше. Во второй по ловине октября температура воздуха перехо дит через 10* в сторону понижения - заканчивается активная вегетация культур. Примерно в этот же период отмечаются первые зам о розки. Дожди приобретают обложной харак тер. В середине ноября происходит устойчивый переход температуры воздуха через 5', - прекращается вегетация культур. На побережье осень наступает в течение октября и характеризуется увеличением чис ла пасмурных дней и количества выпа- дающих осадков. Переход температуры возду ха через 10" здесь наблюдается в середине ноября, в этот же период следует ожидать пер вые заморозки. Прекращение вегетации куль тур (т.е. переход температуры воздуха через 5") отмечается в конце декабря - середине ноября. Во второй половине декабря на большей части территории края температура воздуха пе реходит через 0" в сторону понижения - насту пает зима. В большинстве лет зима короткая (2,5-3 месяца) и неустойчивая. В предгорных и горных районах с увеличением высоты места продолжительность ее увеличивается. Самым холодным месяцем зимы является январь. На большей части территории снежный покров неустойчив, исключение состав ляют горные районы и крайние северовосточные, где снежный покров лежит с конца декабря - начала января до конца февраля - середины марта. Средняя из наибольших глубин промерзания почвы не превышает за зиму 15-30 см. На Черноморском побережье зимы, по принятым в агрометеорологии критериям, нет. Декабрь - февраль здесь очень дождливы. Весна на равнинной части территории наступает в конце февраля - первой декаде марта, в горах на высоте 2000 м - во второй декаде марта и позже. К середине марта пол ностью сходит снег с полей. Полное оттаивание почвы наблюдается в феврале - начале марта. 11
1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ Нарастание тепла весной идет быстро. Через 15 дней после начала весны в течение марта ^температура воздуха переходит через 5', а 10-20 апреля (на побережье в первых числах апреля) - через 10*. К этому времени прекращаются заморозки (в Сочи заморозки прекращаются в начале марта). В апреле в северо-восточных районах уже возможны засушливые явления. Наблюдаются и пыльные бури, пагубно влияющие на посевы культур. Лето наступает в первой половине мая, в предгорьях - на 10-15 дней позже, а в горах - в первой половине июля, выше 1700-1800 м над уровнем моря устойчивого перехода температуры воздуха через 15* не наблюдается. Самый теплый месяд года июль. Летние осадки носят преимущественно ливневый характер. Характерной особенностью лета является частая повторяемость суховейных явлений. Академик В.Р.Волобуев подчеркнул один из важнейших методологических принципов генетического почвоведения - понимание почвы как компонента целостного природного комплекса. Основы этого подхода в генетическом почвоведении, заложенные В.В.Доку-1 чаевым, получили дальнейшее углубление в учении В.Н-Сукачева о биогеоценозах и во многих исследованиях экологического плана. В почвоведении оформилось самостоятельное направление - экология почв. Представители этого направления, основанного на докучаевском учении об условиях и факторах почвообразования, рассматривают почву с учетом целостности географической оболочки, во взаимозависимости между различными объектами и явлениями природной среды. Важнейшая сторона экологии почв - комплексный анализ явлений и факторов, определяющих биологическую продуктивность или плодородие естественных и культурных биогеоценозов. 1 ИгсищмЮСТк.Х 1 10 во 70 1 *° 50 ГУ*Т 1 SD0 1 *°° 1 30° 1 ,0° 1 '°° 5 1 * 1 3I 1 * 1 **** 1 !5° 1 m 1 10° 75 1 50 1 251 1 * г .т/г» '—{?'" с> п~ ~Г V JL г -- ! ю V г- 5 Я*" tl и> г' - _*_ IL -*"~ S ^N 71 '•ч — \ —«. Ч ч -*• —, о" Ocs s.. ч _: г-т * 1ДЧМ S- - ^ш 0 ГОД N ... ^_ 4F- И «С Лшш 13 «^ 00 Ьм К id - —i 00 п Х> С X"? . /• . —L— -и<5 ^7— о . .\1 *-*£> /^ h 1 гг^< л» -i_: •X • ^u • *ч г k r\ L i *^-=— nr^*^ J „.- r "1 —1 —H 1 \ 7 - --I - -A i ■ H 1 * J 1 ГК 1 Рис. 3. Зависимость мощности гумусовых горизонтов (А+ЛВ), содержания гумуса (%, т/га) и насыщенности основаниями в степных и лесных почвах от годового количества осадков (а) и от ГТК (б). Значение климата в почвообразовательном процессе исключительно велико. Взаимодействие почвы и метеорологических элементов, определяющих среднюю погоду, происходит как непосредственно, так и опосредовано через другие факторы почвообразования и, главным образом, через биомы. Непосредственно атмосферный климат создают температурный и водный режимы почвы, преломляясь через свойства почвенного тела и его поверхность. Так формируется особый почвенный климат. Опосредствованное, или косвенное влияние климата осуществляется через весь объем живого вещества, продукты его метаболизма и отмирания. Именно климатические условия определяют зональные типы ландшафтных биоценозов, взаимодействие которых с почвами представляет главнейшую черту развития всей географической оболочки Земли. Здесь необходимо подчеркнуть, что непосредственное и косвенное влияние климата на почвообразование неразрывны, взаимно переплетены и взаимообусловлены. Жизнедеятельность растительности, почвенной зоомассы предопределена условиями увлажнения и тепловым режимом. В то же время влажность почвы и ее температура зависят и от особенностей жизнедеятельности всех организмов. Непосредственное влияние климатических факторов на почву оказывается преломленным через биологическую среду, преобразованным в разной степени живыми организмами. Почвенные и климатические характери стики находятся в коррелятивной связи. Из вестны работы в области экологии почв по уста новлению закономерных связей в широком географическом плане между климатическими по казателями и различными почвенными свойст вами (Иени, Тюрин, Волобуев, Ковда и др.). Северный Кавказ с его разнообразными почвенными и климатическими условиями представляет благодатное поле для поч венно-экологических ис следований. Нами был предпринят сопряженный анализ между годовой суммой осадков, гидротермическим коэффициентом (ГТК), с одной стороны, и главнейшими генетическими характеристиками почв - с другой. Использованы средние многолетние данные по 24 метеостанциям Краснодарского края. Почвенные условия каждой станции охарактеризованы мощностью гумусовых горизонтов (А+АВ, см), запасами гумуса (%, т/га) - суммой поглощенных оснований, 12
1.2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ ПОЧВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КЛИМАТИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ насыщенностью основаниями, содержанием ила в горизонтах и величинами рН. Анализ охватывает автоморфные зональные типы и подтипы почвообразования: черноземы южные (каштановые, обыкновенные, типичные, выщелоченные, горные), серые лесостепные, серые лесные, бурые лесные почвы и желтоземы. Температурный режим почв относительно однороден. Профиль почвы в подавляющем большинстве случаев не промерзает, а сред няя годовая температура воздуха находится в пределах 9-11 (с редкими отклонениями, например в районе Туапсе до 13,5* и в горных условиях (Бескес) до 8,2*. Поэтому неодинаковая энергия биологических процессов почвообразования определяется прежде всего различным количеством влаги при относительной однородности притока солнечной радиации. Именно это положение предопределяет для Северного Кавказа меньшую степень связи почвенных свойств с суммой положительных температур теплого периода, средней годовой температурой холодного и теплого месяцев, продолжительностью теплого периода и осадками холодного периода. Зависимость мощности почв, запасов гумуса, содержания поглощенных оснований и ила от годового количества осадков и гидро- термического коэффициента носит гипербо- лический характер (см рис. 3). ТОО 100 П00 1300 0С4ДКИ ГОДОВЫВ,X Рис. 4. Зависимость количества ила. поглощенных оснований и величин рИ н степных и лесных почвах от годовом количества осадков (а) и от ГТК (б). Так, максимальные запасы гумуса и мощности гумусовых горизонтов наблюдаются при количестве осадков 500-700 мм в году и при ГТК 0,8-1,3. Ниже и выше этих пределов показатели гумусонакопления снижаются, а при количестве осадков свыше 800-1000 мм, при ГТК более 1,6 дальнейшее изменение климатических характеристик не вызывает существенных изменений в свойствах почв. В условиях повышенного увлажнения гумусовые показатели почвы, количество ила и поглощенных оснований определяются интенсивным развитием элювиальных явлений под лесными биоценозами при постоянно высокой интенсивности биологических процессов. Большее или меньшее количество осадков при величине выше 800-1000 мм не меняет сущ ности и направленности почвенных процессов, которые протекают при промывном водном режиме под однотипной растительностью. Совершенно по другому складываются ритмы почвообразования при изменении ко личест-ва осадков от 360 до 800 (1000) мм. В этих условиях с изменением степени увлажнения происходит четкая смена почвообразовательных явлений вместе со сменой типов растительности и интенсивности элювиальных процессов. Элювиирование возрастает от каштановых черноземов, где им охвачены только легкорастворимые соли и карбонаты, до бурых оподзоленных почв с интенсивным выносом алюмосиликатного илистого материала из верхней толщи почвы (оподзолива- ние, лессиваж, псевдоглей). Происходит также смена трех типов водного режима почв: от непромывного через периодически промывной до промывного. Все это, безусловно, определяет значительное и вполне закономерное изменение запасов гумуса, мощности горизон тов, количество ила и поглощенных оснований при увеличении количества осадков от 350 до 800 (1000) мм. Величины рН почв и насыщенность их основаниями характеризуются максимальными значениями в условиях до 700 мм годового количества осадков и до 1,3 ГТК. Характер изменения показателей при возрастании увлажненности повторяет уже отмеченные особенности (рис. 4). Таким образом, мы вправе ожидать вполне определенных значений генетических характеристик у зональных типов почв. И наоборот, по свойствам почвы можно определить основные особенности климата. Поэтому ' применение при качественной оценке и бонитировке почв поправочных коэффициентов на климатические условия к генетическим характеристикам почв, как это иногда делается, не оправдано и вызывается, по-видимому, недостаточно четкой интерпретацией почвенных свойств и слишком широким распространением одних и тех же числовых значений показателей плодородия на генетически отдаленные группы почв. 13
1.3. ЕДИНСТВО ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ 1.3.1. Растительность почв теплой южно европейской фации па равнинных территориях Предкавказья Естественный растительный покров рав нинной части Западного Кавказа несет на себе отпечаток глубокой антропогенной трансфор мации и практически полностью уничтожен распашкой. Основным типом растительности Прикубанской равнины и Таманского полуострова являются степи, которые ныне сохра нились лишь фрагментарно среди культурных ландшафтов. Остатки природных степных фи тоценозов, встречающихся на неудобных для агрикультуры участках, несмотря на то, что занимают небольшие площади, встречаются довольно часто. Е.В.Шифферс описала разно образные зональные подтипы степей Северно го Кавказа: луговые степи дериовинно-злако вые и корневищно-злаковые, настоящие степи богаторазнотравные и бедноразнотравные, опустыненные степи полынно дерновинно- злаковые. С.А.Литвииская также отмечает разнообразие степей на территории Западного Предкавказья. Встречаются они по западинам, на склонах балок, на меотских курганах. На Ейском полуострове на черноземах обыкновенных, а также на Таманском полуострове на черноземах южных (каштановых) встречаются участки ковылъно-разнотравной степи в комплексе с иными степными сооб ществами. В составе травостоя обычны ковы ли, типчак, нередки житняки и ячмени. Местами высоко обилие полукустарников и кус тарников (полыни, кохии). Из разнотравья следует упомянуть степные ксерофиты шандру чужеземную, зопник гибридный, го ниолимои татарский, чабрец Маршалла, дуб ровник белый, сухоцвет однолетний. В западной части Азово-Кубанской низ менности, в зоне неустойчивого увлажнения на черноземах обыкновенных развиты разнотрав- но-дерновинно-злаковые степи с бобовником. Доминантами в этих сообществах являются злаки - ковыль Лессинга и ковыль-волосатик, типчак и тонконог. Вместе со злаками встреча ется разнотравье (горицвет весенний, василек русский) и кустарники (бобовник). На северной оконечности Азово Кубанской низменности и на границе со Ставропольским краем на черноземах карбонатных обыкновенных представлены полынно-дерновннно- злаковые степи. Из злаков в них преобладает ковыль-волосатик. Обильно представлен полу кустарник - полынь австрийская. В составе разнотравья наиболее заметны шалфей эфиоп ский, зопник колючий, дубровник, местами - кермек широколистный. На черноземах типичных тянутся дерни- вшшо-злаковые разнотравные степи с терном, а на черноземах выщелоченных распространены злаково-разлотравные степи с зарослями терна, шиповника и ежевики. На юго-востоке Запад ного Предкавказья описаны участки кустари и новой или лугово кустарниковой степи с тер ном, бобовником, ожиной и шиповником. На территории Западно-Предкавказского геоботанического округа помимо степей пред ставлены луга и тростниковые плавни, рас положенные и древней дельте Кубани и по берегам Азовского моря. Флористический состав тростниковых плавней довольно беден. Помимо тростниковых выделяются рогозно травянистые и осоковые сообщества. Из раз нотравья к доминантам присоединяются под маренник болотный, мята водяная, горец ща велелистиый. Окраины плавней заняты влажными тростниково вейниковыми, настоящими овсяиицевыми и остепненными клеверио мятликовыми и свииоройными лугами. На засоленных участках встречаются галофиты в составе иырейно солончаково полынных лугов. По окраинам плавней распространены также предилавневые луга с перелесками из лиственных пород. В среднем течении рек Кубани и Лабы отмечается распространение долинных злаково-разнотравных лугов с перелесками из ивы, тополя, ольхи. Луговые сообщества развиты на лугово черноземных и лугово-черноземовидных поч вах, часто солончаковатых (табл. 2). 2. Растительность почв теплой южно-европейской фации на равнинных территориях Предкавказья Тип растительности Состав растений Почвы Степи равнинные | Разнотравно-дерновинно- злаковые с бобовником 1 Полынно-дерновинно-зла- ковые 1 Дерновинно-злаковые разнотравные степи с терном 1 Злаково-разнотравные степи с зарослями терна, 1 шиповника, ежевика Ковыли Лессивга и волосатик, типчак, тонконог, горицвет весенний, василек русский, бобовник Ковыль-волосатик, полынь австрийская, кермек широколистный Ковыли волосатик и Лессинга, разнотравье, терн Ковыли волосатик и Лессинга, луговое разнотравье, терн, шиповник, ежевика Черноземы обыкновенные II Черноземы южные (каш-II таповые) Черноземы типичные II Черноземы выщелоченные 1 14
1 3. ЕДИНСТВО ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ Окончание табл. 2 Луга равнинные Остепненные злаково-раз- нотравные засоленные безлесные луга Бескилъницы расставленная и Фомина, солянки содоносная и австралийская, сведа запутанная и стелющаяся, сарсазан, солерос, гониолимон та- тарский Лугово -черноземные- почвы, часто солончаковатые Долинные злаково-разно- травные луга о перелеска- ми из мягких пород Луговые злаки и разнотравье, ивы, тополь, ольха Лугово-черноземные вы поч Тростниковые плавни Тростник обыкновенный, рогоз, узколистный, камыш озерный, клубнекамыш морской, по сырым окраинам - вейник наземный, шалфей лекарственный, повой лесной, зюзннк европейский, мя- та, иногда пырей ползучий, мятлик луговой Аллювиальные лугово-бо- лотные, дерново-глеевые, луговые 1.3.2. Растительность почв предгорий и гор В предгорьях и горах Северного Кавказа отчетливо проявляется поясность. Закон вер тикальной зональности впервые сформулирован В.В.Докучаевым на основе изучения почв Кавказа и детально обоснован С.А.Захаровым. Здесь выделяются следующие пояса: навальный, субнивальный, альпийский, субальпий с кий, горнолесной, лесостепной и степной. Своеобразным типом растительности в условиях Северного Кавказа являются горностепные сообщества. Они отличаются по своему происхождению и часто антропогенны. В связи с сукцессионными изменениями растительности, происходящими на фоне динамики почвенно-грунтовых условий, площади, занятые горно-степными сообществами на Западном Кавказе, постоянно сокращаются. Эдификаторами горно-степных ценозов выступают типчак или, реже, ковыль красивейший. Почвы - выщелоченные дерново карбонатные, сильно эродированные. Нагорные степи Западного Кавказа представлены формациями типчака и ковыля красивейшего, при этом первая формация имеет более широкое распространение. Она приурочена к пологим склонам разной экспозиции и высотам до 500 м н.у.м.; может встречаться в комплексе с дубовыми лесами, занимая обширные поляны. Фитоценозы этой формации весьма изменчивы и варьируют от типчаковых степных (ксерофильных) вариантов на западе (хребет Маркотх) до более влажных с участием лесного разнотравья на востоке. В пределах формации выделяются три основные группы ассоциаций - бобово типчаковая, разнотравнотипчаковая и зла ковотипчаковая. Наряду с типчаком в них встречаются чабрецы, дубровник белый, шалфей раскрытый, сеслерия анатолийская. В более влажных местообитаниях к эдификатору присоединяются люцерна серповидная, герань кроваво-красная, коротконожка перистая. Формация ковыля красивейшего редка на Западном Кавказе. Она приурочена к крутым склонам южной экспозиции и распространена в основном на хребтах Маркотх и Облиго. Со- эдификатором ковыля часто выступают асфо- делина крымская и эспарцет киноварно красный. Эти сообщества связаны с черноземами выщелоченными и слитыми с мощными дерново-карбонатными почвами. В асфодели- ново-ковыльных сообществах представлены эн демичные виды, такие как чабрецы Геленджик - ский и майкопский, вероника нителистная, же- лезица крымская, оносма многолистная, шалфей раскрытый. Основу травостоя составляют степные виды - ксерофиты, к которым относятся как эдификаторы, так и сопутствующие им злаки (типчак, житняк), а также разнотравье (лапчатка крымская, вьюнок кантабрийский, дубровник белый, чабрец маркотский). Встречаются и более влаголюбивые виды, такие как герань кроваво-красная, василистник малый, дубровник пурпуровый и др. Местами ковыль красивейший уступает роль эдификатора коротконожке перистой (г. Лысая у Верхнего Дефана) - рыхлокусто- вому злаку, с которым в фитоценозе появляются опушечные и луговые виды, а именно зверобой пронзенный, лапчатка прямая, подмаренник мягкий, птицемлечник дугообразный. Такой видовой состав отмечается в чабре- цово-ковыльно-коротконожковых и типчаково- ковыльно- коротконожковых сообществах. В высокогорьях широко представлены луга, отличающиеся как по составу растительности, так и по характеру почв. В то время как долинные луга развиваются на аллювиальных почвах от супесчаных до суглинистых влажных, местами засоленных, луга субальпийского и альпийского поясов развиты на маломощных горных почвах от супесчаных до суглинистых, нередко щебнистых. Высокогорные луга - один из наиболее важных типов растительности на Северном Кавказе ввиду их большой распространенности и хозяйственной ценности. Высокогорные луга распространены в двух поясах: субальпийском и альпийском. Почвы субальпийских и альпийских лугов маломощные, механи- 15
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ческий состав изменяется от супесей до тяжелых суглинков. На пастбищах заметны эрозионные процессы. Красочно описывает альпийские луга абхазский писатель Фазиль Искандер: "Вот они альпийские склоны, прорезанные клиньями снегов, из под которых рвутся бушующие водопады и гигантскими скачками, укорачивая себе дорогу уносятся вниз. После долгого утомительного пути хочется подставить под них рот, хочется срывать руками эти великанские гроздья прохлады. Альпийские луга, это вечная весна посреди лета, которую природа оставила для себя, чтобы не забывать, с чего она начинала. Это струение легкого меда цветущих трав, настоянное на льдах вершин. Это запах цветов в самом чистом виде, потому что здесь уже исключены всякие другие запахи. Кухня земных запахов осталась далеко внизу. А этот запах хочется глотать, сосать, держать за щекой его свежесть, как в детстве прохладную сладость леденца. Ты пьешь и пьешь его и удивляешься, что он не кончается, потому что там, внизу, мы привыкли, что все прекрасное недолговечно. Альпийские луга! Это самый верхний запах земли, сливки земных запахов, потому что дальше только камни и небо. И небо нюхает этот запах, что дает ему силы, иначе не объяснить, терпеть вонь наших долинных дел. Не потому ли облака, как белые быки, медлительно пасутся на земных склонах"*. Высокогорные луга Краснодарского края развиты на Передовом и Главном Кавказском хребтах на пространствах от верховьев р. Белой до верховьев р. Б.Лабы. Они приурочены к высотам от 1800 до 2800 м. Почвенный покров представлен горно-луговыми дерновыми субальпийскими и горно-луговыми торфянистыми альпийскими почвами. Луга появляются уже в горно-лесном поясе на высотах от 1500 до 1800 м н.у.м., но здесь они еще не образуют самостоятельного пояса растительности, а встречаются в комплексе с лесными сообществами. Наиболее характерны для этих мест обитаний вейниковые (вейник тростни- ковидный), щучковые (луговик дернистый) и полевицевые (полевица плосколистная) луга. В субальпийском поясе (1800-2300 м н.у.м.) на среднесуглинистых среднемощных, мощных, среднещебнистых почвах распространены мятликовые, вейниковые и пестроовсяни- цевые луга. Доминантами их соответственно являются мятлик длиннолистный, вейник тростниковидный и овсяницы пестрая и Воронова. На перегруженных сбитых участках широко распространены сорно-разнотравные луга. Альпийские ннзкотравные луга (2300- 2800 м н.у.м.) приурочены к легко-, реже среди есу глин истым, маломощным и средне- мощным, средне- и сильнощебнистым почвам. Почвообразующими породами являются из- * Знамя. 1986. № 12 вестняки, сланцы, песчаники, граниты, гней сы, диориты и др. Растительный покров слагается разнотравными, злаковыми, осоковыми и кобрезиевыми формациями лугов. Наиболее распространенными являются овсяии- цево-осоковые луга с доминированием овсяницы приземистой и осоки печальной. На бедных и кислых почвах альпийского пояса представлены белоусовые луга, эдификатором которых является белоус торчащий. Довольно обычны и гераниевые низкопродуктивные малоценные в хозяйственном отношении луга с господством герани голостебельиой. Реже встречаются кобрезиевые луга и альпийские ковры. В составе разнотравья на альпийских лугах нередки сорные и ядовитые растения. Это чемерица Лобеля, борец восточный, живокость опушенноплодная, бодяк окутанный, волчеягодник сборный и другие (всего 54 вида). Основным типом сохранившейся природ ной растительности горной зоны Краснодар ского края являются леса. Лесистость территории составляет 21,8 %. Здесь сосредоточена почти половина (48,6 %) лесов Северного Кавказа, среди которых преобладают дубравы и буковые леса. Для лесов Северного Кавказа характерна вертикальная зональность их размещения. На Северо-Западном Кавказе полоса нижних предгорий и средиегорья местами до высоты 500-700 м занята дубовыми лесами. Выше их сменяют буковые леса, а к высотам 1000-2000 м приурочены темнохвойные леса из пихты кавказской и ели восточной. Встречаются от дельные участки сосново-березовых лесов. Дубравы Северо-Западного Кавказа со средоточены в предгорных и горных районах и составляют около 80 % лесопокрытой площади. Они развиты на серых, коричневых и бурых почвах разных подтипов. Выделяются пять формаций дубняков: дубов черешчатого, скального, Гартвиса, ножкоцветкового и пу шистого. Однако видовое разнообразие дубов Северного Кавказа шире. Дубравы формируются на различающихся по химизму почвах и по видовому составу подразделяются И.П.Ко валевым и др. на два экологических ряда. К первому ряду относятся дубы Гартвиса, че решчатый и скальный, произрастающие на слитых и выщелоченных черноземах, серых и бурых лесных почвах. Во второй ряд объединяются дубы ножкоцветковый, пушистый и курчавый, произрастающие на черноземах карбонатных, перегнойно-карбонатных и ко ричневых почвах. Формация дуба черешчатого встречается на почвах разной влажности от сухих до из быточно увлажненных, но при этом не занимает влажных почв, с которых вытесняется дубом Гартвиса, ольхой, буком и другими породами. Формация подразделяется на три группы типов леса по степени увлажнения - сырые, свежие и сухие дубравы. Формация дуба скального занимает в це лом более сухие местообитания и распростра 16
нена шире, чем формация дуба черешчатого. Она также подразделяется на группы типов леса по степени увлажненности местообитаний. Выделяются свежие, сухие, очень сухие и субаридные дубравы. Эдификатор этих сообществ дуб скальный является очень засухоустойчивой и неприхотливой к почвам породой. Он способен произрастать на сухих и очень сухих почвах и даже на каменистом рухляке из опок на склонах южной экспозиции. Формация дуба ножкоцветкового связана с мощными дерново-карбонатными и карбонатными черноземами в крайне западной части местообитаний дубовых лесов, характеризующихся засушливым климатом и холмис тым рельефом. Сырые дубравы связаны с избыточно увлажненными почвами. Формация дуба пушистого представлена в субаридных условиях и тянется полосой на побережье от Анапы до Геленджика. Почвы коричневые и примитивные дерново-карбонатные. Буковые леса распространены на 247,7 тыс. га, что составляет около 40 % от всей площади буковых лесов Северного Кавказа, и занимают местообитания с покровом из бурых лесных почв разных подтипов, но при этом встречаются также на серых лесных и пере- гнойно-карбонатных почвах. Нижняя граница вертикального распространения буковых лесов спускается местами до 300-400 м, а верхняя обычно проходит на высоте от 1400 до 2200 м. Однако на западной оконечности пространств, занимаемых буковыми лесами, верхний предел их распространения снижается до 1000 м. Бук восточный достаточно теплолюбив и требователен к влажности почвы и, особенно, воздуха. Он не переносит продолжительной засухи. Высокие требования эта порода предъявляет и к плодородию почвы. В низкогорном поясе буковые леса избирают наиболее влажные местообитания по северным склонам и в ущельях. Наилучшего развития буковые леса достигают на пологих формах рельефа, а на крутых южных склонах они практически отсутствуют. В буковых лесах часто встречаются его постоянные спутники граб и липа. Нередки леса с мощной подстилкой из буковой листвы, лишенные подлеска и травяного покрова. Это происходит, с одной стороны, вследствие слабой освещенности в плотных древостоях, а с другой,- в результате иссушения верхних горизонтов почвы мощной, переплетенной и сросшейся корневой системой деревьев. Наиболее широко распространены мерт- вопокровно-редкотравные бучины. Видовое разнообразие их очень низкое. Вместе с эди- фикатором в первом ярусе встречается граб. На более влажных почвах, где условия для роста бука менее благоприятны, формируются папоротниковые бучины с покровом из страусопера при значительном увлажнении, а также мужского и женского папоротников. Между мертвопокровно редкотравны- 1.3. ЕДИНСТВО ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ ми и папоротниковыми бучинами существует множество переходных ассоциаций, в травяном покрове которых в зависимости от условий доминируют ясменник пахучий, подлее - ник, пахифрагма или другие виды. В верхней части склонов на более сухих и освещенных местах формируются злаковые (овсяницевые) бучины. Лишь они приурочены к склонам южной экспозиции. В нижней части склонов, на местах, защищенных от действия низких зимних температур, развиты бучины с подлеском из вечнозеленых кустарников -рододендрона, лавровишни, падуба. В верхней части среднегорного пояса распространены бучины с подлеском из кавказской черники и, реже, азалии. Каштановые леса с чистыми древостоями на Северном Кавказе встречаются редко. Обычно каштан посевной произрастает вместе с буком, дубом, грабом, ольхой и другими древесными породами. Из 38,4 тыс. га каштановых лесов Северного Кавказа подавляющая часть расположена на территории Краснодарского края и приурочена к Черноморскому побережью. Каштановые леса встречаются на высотах от 200 до 1000 м, предпочитая затемненные склоны, на бурых почвах типичных и ненасыщенных. Каштан - теплолюбивая порода, он также требователен к влажности воздуха и почвы. На хорошо дренированных почвах способен переносить избыточное увлажнение, но отсутствует на участках с застойной влагой. На известковых почвах каштановые леса практически не представлены. Наибольшее распространение имеют каштан- ники ежевиковые и азалиевые. Дикоплодовые леса Северного Кавказа наиболее широко распространены на территории предгорий Краснодарского края, где находится 85% их общей площади. Они образованы грушей кавказской и яблоней восточной, но в целом число видов плодовых деревьев и кустарников достигает 20. Наиболее распространены алыча, кизил, мушмула, облепиха, айва и абрикос. Основные породы свето- и теплолюбивы, хорошо развиваются на мощных, глубоких, достаточно увлажненных почвах легкого механического состава, а именно лесных почвах, формирующихся на элювии мелкоземистых пород. Грабовые леса составлены характерным для Северного Кавказа древесным видом - грабом Кавказским. Верхняя граница распространения грабовых лесов приближается к 2000 м н.у.м. Граб теплолюбив и требователен к влажности воздуха и почвы, не встречается на заболоченных и кислых почвах, а также избегает суховатых рыхлых почв, предпочитая плодородные почвы тяжелого механического состава. Его требованиям отвечают бурые лесные почвы на элювии мелкоземлистых пород. В Краснодарском крае грабовые леса занимают б % лесопокрытой площади. 17
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ Пнхтово-еловые темнохвойные леса Северного Кавказа относятся к темнохвойным лесам неморального типа, эдификаторами которых являются пихта кавказская и ель восточная. В пределах Краснодарского края пихтовые леса широко распространены, и большая их часть находится на территории Кавказского заповедника. Пояс темнохвойных лесов простирается в пределах высот 1000- 2000 м н.у.м. Почвы под пихтово-еловыми лесами бурые лесные кислые на тяжелосуглинистом и глинистом элювии, а также примитивные скелетные на элювии бескарбонатных пород. Ель восточная менее требовательна к почвенным условиям, однако она как и пихта кавказская является породой влаголюбивой. На маломощных щебнистых почвах пихто- во-еловые леса несомкнуты и малопродуктивны, а сомкнутые высокоствольные леса приурочены к хорошо развитым и достаточно увлажненным почвам. В таких лесах первый ярус состоит из пихты и ели или одной из этих пород. Во втором ярусе почти всегда присутствует бук, а в менее благоприятных для эдификаторов поч- венно-грунтовых условиях он может выходить в первый ярус, особенно в пихтовых лесах. Кроме бука в небольших количествах встречаются клены, ильмы, ольха. В тенистых сомкнутых пихтово-еловых лесах подлесок не представлен. Развитие травянистого покрова находится в зависимости от богатства и в особенности от влажности почвы, а также от сомкнутости древостоя. Леса с господством ели образуют сообщества, сходные с пихтарниками, но в них наряду с обычными для этих лесов растениями распространены виды, характерные для таежных ельников - плаун, некоторые орхидеи, лиинея и др. Сосновые леса в Краснодарском крае занимают небольшую площадь и представлены отдельными разрозненными участками. Так участки сосновых лесов из сосны пицундской встречаются по побережью Черного моря от Сочи до Анапы. На горных склонах и вдоль рек в бассейне Кубани, Б.Лабы, Белой фрагментарно представ лены сосновые леса из пяти видов этой породы, из которых преобладает сосна Сосиовского. Здесь выделяются такие группы типов леса как сосняки вейниковые, мертвопокровные, крупно травные, скальные (сухие) и др. Они приуроче ны к оподзолениым почвам на элювии кислых массивно-кристаллических пород и песчаников, примитивным скелетным почвам на элювии бескарбонатных пород. Можжевеловые леса относятся к особому типу лесостепной южной растительности, назы ваемому аридным редколесьем. Они довольно обычны для Краснодарского края и сосредото чены в Анапском, Геленджикском и Новорос сийском лесхозах, где занимают площадь 2,2 тыс. га. Можжевеловники развиты на крутых приморских склонах до высоты 300 м. Под ни ми представлены сухие крайне маломощные, скелетные дерново-карбонатные почвы, нередко смытые и эродированные. Горные склоны под можжевеловыми лесами сложены пластами мергелей флишевой фракции верхнего мела с прослойками глинистых сланцев. Выделяются пять типов можжевеловых лесов. Леса субальпийского пояса представлены как высокоствольными сообществами из сое ны крючковатой и пихты кавказской, так и субальпийским криволесьем и редколесьем, зарослями высокогорных стелющихся кус тарничков и кустарников. Верхняя граница субальпийских лесов проходит на высоте 1700- 1900 м на западных склонах, но может подни маться и до 2100-2200 м н.у.м. Под лесами суб альпийского пояса залегают лугово дерновые, лугово-торфянистые оподзоленные почвы. Субальпийское кленовое редколесье, об разованное кленом высокогорным, развивает ся на границе темнохвойных лесов. Вместе с кленом произрастает пихта, рябина, бук. В подлеске изредка встречаются смородина Би берштейна, волчье лыко, малина. В травяиис том покрове представлено как лесное крупно травье, так и субальпийское высокотравье (табл. 3). 3. Растительность почв предгорий и гор Типы растительности Состав растительности Почвы Нагорные степи Формация типчака Бобово-типчаковые Разнотравно-типчаковые Злаково-типчаковые Типчак, редко ковыль красивейший, люцерна серповидная, герань кроваво- красная, коротконожка перистая Черноземы горные карбонатные и выщелоченные па водоразделах и склонах раз ной экспозиции Формация ковыля красивейшего Асфоделиново-ковыльные Эспарцетово-ковыльпые Чабрецово-ковыльно-коротконожковые Типчаково ковыльио-коротконожковые Разнотравно-типчаково-ковыльные Ковыль красивейший, асфоделина крымская, эспарцет к иноварпо -красный, железница, шалфеи раскрытый и мутовчатый, вероника нитевидная, ред ко зверобой пронзенный, лапчатка пря- мая и другие лесные виды Черноземы выщелоченные и слитые, мощные дерново-кар бонатиые почвы 18
1.3. ЕДИНСТВО ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ Луга высокогорные II Субальпийские луга II Альпийские луга Овсяница пестрая, вейник тростнико- видпый, щучка, полевица плосколист пая Овсяница пестрая, белоус, герань голо стебельная, колокольчик БиберштеЙна, лютик горный | Горно луговые дерпо-1 вые субальпийские почвы | Горно-луговые торфя-| писиле альпийские |почвы | II Леса | | Д у б о в ы е | || Формация дуба черешчатого (сырые, свежие и сухие дубравы ) || Формация дуба скального (свежие, сухие, очень сухие дубравы ) | Формация дуба пушистого (свежие, сухие и очень сухие дубравы) Дубы черешчатый, Гартвиса, скальный, ясень, осина, граб, бересклет, клен, липа, яблоня, лещина, свидина, бирючина, берест Дуб скальный, бук, осина, очень редко сосна, граб, клен красивый, береза, грабинник, лещина, чубушник Дуб пушистый, ясень, липа, бук, груша, осина, граб, лещина, клекачка, свидина, грабинпик, кизил, скумпия 1 Буровато-серые лес | ные и дерново-карбо натные, серые лесостепные почвы | Коричневые и дерпо-1 во-карбонатные. серые и бурые | Мощные дерново-кар-1 бонатные и коричне- | вые почвы || Буковые || || Бучины мертвопокровно-разнотравные папоротниковые, злаковые, кустарниковые Бук восточный, азалия, рододендрон, лавровишня, папоротник | Бурые лесные почвы || | разных подтипов || | Каштановые || ЦКаштанники ежевиковые, азалиевые. колхидские, трахистемоновые, рододен дроновые Каштан посевной, бук, дуб, граб, ольха, ежевика, рододендрон, азалия, лещина, - папоротник, черника, боярышник, мушмула Бурые лесные почвы || слабопенасыщенные | и ненасыщенные || || Д и к о п л о д о в ы е || Груша кавказская, яблоня восточная, алыча растопыренпая, кизил, мушмула. Лесные почвы разных || типов легкого и сред него механического 1 состава на элювии мелкоземистых пород || | Грабовые || || Свежие грабовые и свежие буково-гра- бовые судубравы. свежие грабовые дубравы, свежие и влажные грабовые субу- чины, свежие и влажные грабовые бучины Пихтово-еловые Сосновые Можжевеловые Леса субальпийского пояса Граб кавказский, бук, дубы скальный и черешчатый, клен, груша, яблоня, ясень, черешня, берека, ильм горный, лещина, кизил, свидина, мушмула, бузина черная, азалия, падуб, лавровишня Пихта кавказская, ель восточная, бук, явор, ильм, клен, ольха, бузина черная, смородина БиберштеЙна, лещина, лавровишня, рододендрон поптийский. падуб, ясменник пахучий, папоротники мужской и женский Сосны пицундская, Сосновского (реже другие виды), береза, дуб, пихта, мож- жевелъннки, малина, жимолость, лещина, перловник, мятлик, кислица, ге рань, кипрей, местами черника Можжевельники высокий и вонючий, буроватый, казацкий, низкорослый, продолговатый, жасмин, держидерево, скумпия, кизильник, шиповник, жимолость, бересклет бородавчатый, спирея, вишня седая, каркас гладкий, сумах дубильный Пихта кавказская, сосна крючковатая, | буковое криволесье, дубы колхидский, понтийский и др., клен высокогорный, береза Медведева, рябина буроватая, груша сирийская, рябина, клен высокогорный, можжевельник карликовый, рододендроны, лавровишня, лещина колхидская, смородина, черемуха, малина, ивы. зубянка, кислица, окопник, пахифрагма, трахистемоп. [ Бурые лесные почвы II слабоненасыщенные на элювии мелкоземистых пород Бурые лесные кислые II на тяжело-суглинистом и глинистом элювии мелкоземистых пород Оподзоленные почвы || па элювии кислых массивно-кристаллических пород и песчаников. Примитивные скелетные почвы на элювии бескарбонат ных пород Маломощные и сред- II немощные дерново- карбонатные почвы на известняках и мергелях Лугово-дерновые, лугово-торфянистые оподзоленные почвы 19
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 1.4. ЖИВОТНЫЙ МИР И МИКР0Б0ЦЕН03Ы ПОЧВ 1.4.1. Животный мир почв Важнейшую роль в круговороте веществ в природе, почвообразовании, плодородии почв наряду с микроорганизмами играют животные. Мертвая органическая масса, поступающая для растений, нуждается в переработке, в расщеплении живыми организмами на простые химические вещества, которые снова потребляются растениями. Растительный опад, погибшие растения и животные, другие органические вещества содержат большой энергетический запас, накопленный продуцентами, преимущественно растениями. В лиственных лесах, на лугах и в других высокопродуктивных природных экосистемах животные, потребляющие растительные ткани, утилизируют не более 10% энергии первичной продукции. Остальная ее часть, поступающая в почву, является источником существования для сапротрофных животных и микроорганизмов. Животных, питающихся мертвыми органическими веществами, называют сапрофага ми (в широком понимании этого термина). Одни из них потребляют мертвые растительные остатки (собственно сапрофаги), другие - мертвые органические вещества животного происхождения (некрофаги), третьи - экскременты животных (копрофаги). Понятие са- профаги недостаточно четкое. Так как про цесс разложения в почве остатков организмов всегда связан с деятельностью развивающихся на них организмов, разграничить, например, питание почвенного животного продуктами отмерших частей растений и питание микроорганизмами, вызывающими этот распад, обычно бывает невозможно. В некоторых случаях обитающие в разлагающихся растительных остатках животные питаются в сущности не ими, а гифами грибов, в этих случаях пи тание носит название микофагии. В тоже время все эти организмы прямо или косвенно участвуют в почвообразовательных процессах. Обычно биомасса почвенных обитателей во много раз выше, чем биомасса животных наземных ярусов. В широколиственных лесах Европы это достигает 120:1. В комплексах почвообитающих беспозвоночных таких экосистем доминируют сапрофаги, составляющие 80% и выше от общей зоомассы. В луговых степях этот процент достигает 96 (Гиляров). Активность сапрофагов определяет темпы и характер трансформации органического ве щества, влияет на скорость круговорота по следи его и плодородие почвы. В ходе разложения живыми организмами остатков растительного и животного происхождения органи ческое вещество частично минерализуется, частично переходит в гумус почвы. Постоянно разлагаясь, отдавая элементы питания и в то же время непрерывно пополняясь за счет новообразований, гумус надолго сохраняет плодородие почвы. В разложении мертвой органики основную роль играют беспозвоночные животные. В огромном количестве в почвах обитают простейшие (корненожки, жгутиконосцы и инфузории) ш Их численность достигает миллионов и даже миллиардов особей на 1м", а биомасса - до 2-20 г/м* или нескольких центнеров на гектар. Их основная пища - бактерии, однако сейчас доказано, что они съедают лишь малую часть последних. Польза почвенных простейших заключается в выделении ими биологически активных веществ, стимулирующих рост тех же микроорганизмов, корней растений, повышающих всхожесть семян, подавляющих активность вредных для растений грибов. Множество микроскопических или просто очень мелких животных (обычно до L мм), относящихся к нематодам, энхитреидам. ко ловраткам. тихоходкам и некоторым другим группам, постоянно обитает в пленках воды вокруг почвенных частиц. На 1 м" в есте ственных биотопах встречается от нескольких сот тысяч до десятков миллионов особей нематод, от 10000 до 300000 энхитреид, до 200000 - коловраток. Разнообразие и функциональная роль нематод очень большая. По мимо прямого участия в процессах разложения органических остатков они имеют важное значение в регуляции группового состава и активности микрофлоры. Черви принимают участие в механическом разрушении расти тельных тканей: вбуравливаясь в отмершие ткани, они с помощью ферментов разрушают клеточные стенки, открывая путь для про никновения в растения более крупных бес позвоночных - сапрофагов. Тела нематод пос ле отмирания представляют легкоусвояемый, богатый белком субстрат, который быстро ис пользуется иекрофагами и микроорганизма ми, высвобождающими азот в доступной для растений форме. В естественных почвенных скважинах живут многие группы микрофауны (размеры от 0,1 до 2-3 мм), из которых надо особо вы делить панцирных клещей или орибатид (паукообразные) и ногохвосток (низшие насекомые). Они являются наиболее активными разрушителями растительных остатков среди организмов почвенной микрофауны. Плот ность орибатид и ногохвосток достигает де сятков - сотен тысяч, иногда миллионов осо бей на 1 м~ почвы. Неудивительно, что роль этих организмов в жизни почвы трудно пере оценить. Перечисленные животные недоступны для невооруженного глаза человека и поэтому не известны неспециалистам. Представители мезофауны, имеющие средние размеры, хорошо заметны и знакомы многим людям. Хо рошо всем известны дождевые черви. Их исключительная роль в почвообразовательных процессах была показана еще Ч.Дарвином. 20
Будучи влаголюбивыми организмами, они многочисленны в зоне широколиственных лесов, а в степной зоне - в поймах рек, на оро шаемых землях, участках, занятых древесно кустарниковой растительностью. В наиболее благоприятных местах (чаще это широколиственные леса) численность червей достигает 500-800, а биомасса - 290 г на 1 м" (Гиляров, Криволуцкий). В процессе пищева рения в кишечнике червей происходит раз ложение клетчатки и частичная минерализация растительных тканей опада и другой органики, которой они питаются. В широко лиственных лесах черви ежегодно возвращают в почву около 100 кг азота на 1 га. Если учесть, что в лесах с опадом обычно возвращается в почву лишь 30-70 кг азота в год, то значение червей становится особенно очевидным. Они стимулируют развитие микроорга низмов. Размножению последних способствуют разрушение опада и резкое увеличение до ступной для аэробных сапрофитных микроорганизмов площади мертвых органических веществ, обработка их ферментами червей, соз дающими благоприятные условия и для развития микробов. Сама почва обогащается ферментами, что активизирует ряд важных элементов питания растений. Кроме того, дождевые черви перемешивают слои почвы (естественный плуг), а их многочисленные ходы способствуют проникновению в почву и равномерному распределению в ней воды и воздуха, что особенно важно на тяжелых почвах. По норкам червей в более глубокие слои проникают корни растений. Уже сейчас рядом исследователей доказано, что во многих районах урожайность сельскохозяйственных куль тур (ячменя, картофеля и др.) прямо зависит от численности дождевых червей в почве. Из других крупных беспозвоночных важную роль в почвообразовательных процессах играют диплоподы, среди которых многим известны кивсяки. Они многочисленны как на открытых степных равнинах, так и в лесной зоне Кавказа. Питаются кивсяки исключительно мертвыми органическими остатками, вовлекая в почву листовой опад, способствуя его гумификации. Экскременты этой группы беспозвоночных становятся мелкими зернистыми структурными элементами почвы. Наиболее массовый в степной зоне серый кивсяк питается не только опадом листьев деревьев, но и ветошью злаков, причем усвояемость последней в 2-3 раза выше, чем листьев древесных пород. Из всего комплекса сапрофагов (мезофауиы) в полезащитных ле сополосах кивсяки по биомассе и степени участия в деструктивном процессе являются доминирующей группой. При плотности 100 экз/м2 (она может достигать 160 и более особей на 1 м2) за теплый период серый кивсяк разрушает около 50% запаса листовой подстилки лесополос, перерабатывая 2,5 т/га опада и выделяя 2,0 т/га экскрементов. Наземные брюхоногие моллюски в неко- 1 4. ЖИВОТНЫЙ МИР И МИКРОБОЦЕНОЗЫ ПОЧВ торых местообитаниях также играют заметную роль в разложении опада листьев деревьев и различных травянистых растений. В буковых лесах они съедают 35-43% годового поступления подстилки. Некоторые виды в ряде мест рассматриваются как основные потребители подстилки в лесах, где они достигают высокой численности. В гумусовом слое почвы, а также под корой пней и колод концентрируются наземные подстилочные мокрицы из сухопутных ракообразных. Они употребляют в пищу в основном листовой опад и погибшую древесину. Жизненные процессы 98% видов класса насекомых в течение хотя бы короткого периода связаны с почвой. Насекомые как взрослые, так и личинки являются постоянными компонентами во всех типах почв, нередко достигая здесь высоких показателей численности и биомассы. Преобладают среди этих насекомых сапрофаги. Из мезофауны мертвыми органическими остатками питаются личинки многих хрущей, щелкунов, черноте лок, долгоносиков и т.д. Важную роль в этом процессе (особенно на участках с древесной растительностью) могут играть личинки двукрылых, в первую очередь представители семейств долгоножек (типулид), толстоножек (бибионид), ликориид и некоторых других. Они являются активными гумификаторами. В лесной, лесостепной и степной зонах эти насекомые интенсивно разрушают листовой опад. Особенно высока усвояемость ими дубового опада (утилизируется до 55,7%). Поэтому личинки двукрылых играют важную роль в разложении и гумификации подстилки в лесах и лесопосадках, где дуб является наи более распространенной породой. При плот ности личинок 120 экз./м2 разрушается до 900 кг/га опада в течение месяца. Местами определенное значение в рыхлении почвы, перемешивании ее слоев могут иметь млекопитающие, живущие в норах (слепыши, слепушонки, кроты и др.). Так, по наблюдениям под Курском, где численность слепышей на участок косимой степи в среднем составляет 97 экз./км2, биомасса 23 кг/км", в течение сезона объем выброшенной земли возрастает до 7,6 м'*/га, а вес - до 2318 кг/га. Таким образом, слепыши здесь перекапывают весь гумусовый слой за 250- 500 лет (Криволуцкий). Сапрофаги усваивают 30-40% потребляемых отмерших растительных тканей. В их кишечнике происходит механическое и химическое разрушение органического вещества, разрушение клеточной структуры растительного материала и частичная минерализация органического вещества. Сапрофаги ускоряют разложение растительных остатков не только как потребители опада, но и как стимуляторы деятельности микроорганизмов. Эксперименты Г.Ф.Курчевой, выполненные в Центрально-Черноземном заповеднике, показали, что в лесу при участии почвенных животных за летне-осенний пери- 21
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ од дубового опада разлагалось в 2,5-4 раза, а мертвой травы на полях - в 6-9 раз больше, чем без участия животных (насекомых, дож девых червей, панцирных клещей и др.)- В дубравах при обилии сапрофагов за год разла гается до 13 т/га только дубовой и до 15 т/га - всей подстилки. В почве тонкие химические процессы зависят в основном от микроорганизмов, но скорость разложения растительных остатков, величина накопления деятель ного гумуса и масштабы круговорота веществ и энергии в системе растения - почвы опреде ляется главным образом деятельностью поч венных беспозвоночных. По характеру трансформации органиче ских остатков в кишечнике сапрофагов среди них выделяют две группы - минерализаторов и гумификаторов растительных остатков. К минерализаторам относятся представители таких групп беспозвоночных, как диплоподы, мокрицы, наземные моллюски, клещи - фтиракариды. Все эти животные отличаются способностью к разрушению клетчатки, составляющей существенную часть (15-50%) растительных тканей - листового и хвойного опада, древесины, корней. У беспозвоночных минерализаторов клетка - основная часть ра циона, а усвояемость пищи у них прямо про порциональна активности разложения клетчатки в кишечнике. В процессе пищеварения у животных в кишечнике разлагается 30-80% клетчатки, содержащейся в пище. При раз рушении клетчатки, содержимое клеток бы стро разлагается до легко минерализуемых соединений. Минерализация органического вещества начинается уже в кишечнике животных и заканчивается в их экскрементах при участии почвенной микрофлоры. При высокой численности минерализаторов элементы питания растений быстро высвобождаются из отмерших тканей и возвращаются в почву в доступной для растений форме. К группе гумификаторов относятся дождевые черви, личинки двукрылых и некоторые другие животные, питающиеся листовым опадом и древесиной. Эти формы также способны переваривать клетчатку и стимулировать минерализацию органического вещества, хотя и в меньшей степени, чем минерализаторы. Основу питания сапрофагов- гумификаторов составляют азотсодержащие компоненты растительных тканей. У них тормозится минерализация органических соединений. Наоборот, образующиеся гумусовые вещества стабилизированы в виде органо- минеральных компонентов с глинистыми частицами почвы. Эти компоненты обладают высокой устойчивостью к почвенным ферментам. Минерализация их начинается после нарушения комплексных связей между молекулами гумусовых веществ и минеральными компонентами. Основные функции животных в сложных многоступенчатых процессах разложения растительных остатков (по Гилярову, Стригано- вой), сводятся к следующему. Пропуская через кишечник большую массу растительных тканей, животные раз мельчают их и тем самым многократно уве личивают суммарную поверхность раститель ного материала, доступную микроорганизмам, а также воздействию атмосферных осадков и почвенных растворов. С помощью собственных ферментов и сим биотических микроорганизмов беспозвоночные расщепляют некоторые клеточные включения и целлюлозные компоненты клеточных стенок и высвобождают лигнин, который находится в сложном соединении с клетчаткой. Одним из продуктов белкового обмена у многих беспозвоночных является аммиак. В кишечнике животных происходит соединение лигнина с аммиаком, что имеет большое зна чение для развития процессов гумификации органических остатков. В процессе пищеварения в кишечнике почвенных беспозвоночных происходит час тичная минерализация растительных остат ков, а у некоторых групп - и частичная гу мификация. Совершая вертикальные миграции в почве, животные заносят растительные остатки в глубокие горизонты и перемешивают орган и ческие и минеральные частицы. Передвиже ния животных способствуют улучшению условий аэрации почвы, что, в свою очередь, стимулирует аэробные процессы разложения органических остатков. Беспозвоночные играют важную роль в разложении и минерализации экскрементов позвоночных животных. Подтверждением этому являются сложные проблемы, возник шие в Австралии с утилизацией навоза. Менее чем за 200 лет со дня завоза на континент крупного рогатого скота при отсутствии там жуков-навозников, перерабатывающих его фекалии, на пастбищах скопилось большое количество высохшего навоза. Ни один из примерно 250 видов австралийских жуков- навозников не был способен к развитию в больших жидких массах помета, и навоз этих животных почти не утилизировался. Высыхая, он длительное время оставался на поверхности почвы, загрязняя места выпаса (ежегодно выводилось из хозяйственного использования около 2,4 млн. га пастбищ) и создавая благоприятные условия для массово го размножения мух, нападающих на челове ка и животных. Австралийцам пришлось импортировать жуков-навозников. В 1963 г. в Австралии начала работать группа ученых, призванная восстановить нарушенный баланс путем интродукции новых видов копрофагов. Первая партия африканских навозников была выпущена здесь в 1967 г. К настоящему времени список завезенных на этот континент из Африки навозников включает более 55 видов и 16 линий. Интродукция нескольких видов дала положительные результаты, но окончательно проблема не решена и работы в этом 22
1.4. ЖИВОТНЫЙ МИР И МИКРОБОЦЕНОЗЫ ПОЧВ направлении продолжаются. На первых стадиях разложения навоза большую роль играют копрофаги (преимущественно жуки-навозники). На последних стадиях он заселяется типичными почвенными формами (коллемболами, нематодами, панцирными клещами и др.)- Большое значение имеют личинки двукрылых. В процессе разложения навоза разнообразие животных возрастает. Наибольшим видовым разнообразием и численностью характеризуются, как и при разложении опада, средние этапы сукцессии, протекающие при разложении навоза. Только одних жуков-навозников (афодиусов, онтофагусов, копров, скарабеев и др.) в Краснодарском крае обитает более 70 видов. Многие животные принимают участие в очистке поверхности земли от трупов животных. Достаточно вспомнить неприятную картину трупа кошки, собаки, лошади или другого крупного позвоночного с огромным количеством перерабатывающих его личинок мух, мертвоедов, жуков-могильщиков, кожеедов и других некрофагов, чтобы понять, какое важное значение они имеют в очистке нашей планеты от падали. Перерабатываемые беспозвоночными и бактериями ткани трупов разлагаются до простейших веществ, которые снова включаются в природный круговорот. Имеются среди некрофагов и позвоночные животные (грифы, стервятники и др.), но они у нас малочисленны и существенной роли в утилизации падали не играют. В различных ландшафтных зонах комплексы сапрофагов могут отличаться видовым составом, хотя основная масса видов этой группы характеризуется широким распространением. Значительно большие различия в этих комплексах наблюдаются в численности отдельных видов сапрофагов. Особенно богато животное население почвы и подстилки в лесной зоне, а также под древесно- кустарниковой растительностью в других зонах (в лесостепи, пойменных и байрачных лесах, лесхозах, старых густых лесопосадках степной зоны), хотя и здесь в различных районах местная фауна характеризуется своими особенностями. Обычно широко распространены и многочисленны в лесах дождевые черви, энхтиреиды, насекомые, многоножки, мокрицы, разнообразна микрофауна, нередки различные роющие млекопитающие. В лесах заметны значительные различия среди обитателей мягкого гумуса - мулля и грубого - мора (Криволуцкий). В первом случае, когда опад в лесу быстро разлагается и перемешивается, подстилка незначительна или отсутствует, а гумусовый горизонт достигает большой мощности. В лесу с мягким гумусом бывает богатая мезофауна из дождевых червей, кивсяков, мокриц энхитреид и разно-. образных насекомых, общая биомасса которых достигает 50-100 г/м*. Обильна здесь и микрофауна, но от мезофауны по массе она обычно заметно отстает. Леса с грубым гумусом, где на поверхности долгое время сохраняется мощный слой подстилки, населены преимущественно мелкими организмами, особенно микроартроподами, энхитреидами, а из мезофауны - личинками двукрылых, дождевыми червями, кивсяками. Две последние группы, также как и личинки жуков, в почвах с грубым гумусом представлены слабо. При благоприятных гидротермических условиях (в субтропической зоне или бурых лесных почвах под широколиственными лесами) беспозвоночные перерабатывают в течение года весь опад. В смешанных и хвойных лесах этот процесс затягивается, требуя два- три года и даже больше. Не меньшая роль животных в разложении гниющей древесины. Здесь наблюдается постепенное заселение мертвой древесины различными группами древоточцев (короедами, лубоедами, усачами, златками, щелкунами, хрущами и т.д.). На последних стадиях разложения дерева в нем появляются обычные почвенные обитатели такие, как дожде вые черви, кивсяки, энхитреиды и другие. По разному потребляется беспозвоночными опад листьев и хвойных пород и даже различных растений. Так, кивсяки и мокрицы охотнее едят листья ясеня и ольхи, чем дуба и бука, а дождевые черви предпочитают листья бузины и лещины листьям дуба и бука. Почти все виды мезофауны не едят опад хвойных пород, но им охотно питаются панцирные клещи, выедающие хвоинки изнутри, увеличивающие поверхность опада до 10000 раз и делающие его более доступным для разложения микроорганизмами. Степная зона к настоящему времени почти вся распахана и используется людьми для сельскохозяйственных и других целей. Участки с естественной злаковой или разнотравной растительностью сохранились лишь на особо охраняемых территориях, на паст бищах и в местах, неудобных для распашки. В степи, по сравнению с расположенными рядом лесами, численность почвенных ясивот- ных обычно намного ниже, а биомасса меньше примерно в 3 раза. В составе животного населения сокращается количество обитателей подстилки, организмов, питающихся гниющими растительными остатками. В тоже время здесь выше численность личинок щелкунов, чернотелок, хрущей, ряда других насекомых, среди которых имеются фитофаги, фитосапрофаги и сапрофаги. В засушливых условиях в темно-каштановых почвах численность почвенных беспозвоночных сни- ясается еще больше. Так, плотность панцирных клещей здесь в 4-5 раз ниже, чем в мощных черноземах. Еще малочисленной становятся в сухих степях дождевые черви, энхитреиды, мокрицы, кивсяки. В тоже время в кубанских степях нередко многочисленны кожееды (например, падальный кожеед), многие навозники, мокрицы, кивсяки (серый кивсяк) и ряд других сапрофагов в широком 23
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ представлении. При высоком стоянии грунтовых врд увеличивается численность дождевых червей, влаголюбивых личинок двукрылых. В степях с естественной растительностью возрастает роль млекопитающих, тесно связанных с почвой. Они представлены многими видами и нередко достигают высокой численности. Наличие множества парников (сусликов, полевок, лисиц и др.) и землероев (слепышей, кротов) накладывает большой отпечаток на всю жизнь степей. На процессы разложения подстилки и поступления в почву органики оказывают заметное влияние животные напочвенного яруса. В прошлом дикие лошади, сайгаки, а в наши дни домашние животные разбивают степной "войлок", состоящий из отмерших растений, способствуя ускорению его минерализации. В отсутствие копытных их роль переходит к грызунам, там, где последние малочисленны, саранчевым и другим насекомым. В степях особенно заметной становится почвообразующая деятельность му]Ювьев. На пастбищах обычны муравейники с земляными конусами. Их объем достигает 26 м'/га. Если конусы муравейников разровнять, то вся поверхность может быть покрыта их материалом слоем до 3 см. Муравьи перемешивают слои и улучшают порозность почвы, способствуют ее аэрации, равномерному распределению влаги, проникновению в глубокие слои воздуха, воды, корневой системы растений, мертвых органических веществ, сапротроф- ных микроорганизмов. Вынося материал из глубоких горизонтов, богатый кальцием, они обогащают этим элементом, интенсивно вы мываемым из верхних слоев почвы, корнеоби- таемые поверхностные горизонты. Непосредственно под муравейниками усиливаются процессы рассоления (на солончаках). Комплексы животных различных при родных ландшафтов обычно включают ряд видов, обитающих во многих ландшафтах. Однако численность их в зависимости от условий среды изменяется в широких пределах. Фаунистические комплексы Северного Кавказа включают и многие эндемичные виды. Рассмотрим это на примере щелкунов, личинки которых обитают в почве, подстилке, гниющей древесины, норках, муравейниках. Среди них имеются сапрофаги, некрофаги, хищники, фитофаги. На открытых равнинных территориях Кубани преобладают широкий (на тяжелых почвах), степной и западный щелкуны, а на пониженных сырых участках - степной и посевной щелкуны, местами - красно бурый. В районах плавней и пойменных лугов Кубани в западной части многочислен плавневый щелкун. В лесхозах, старых садах, помимо отмеченных, обитают серый, желтоиогий, черноногий, черный, мохнатый, краснохвостый, окаймленный щелкуны. Более тесно с древесной растительностью связаны щелкуны, личинки которых живут в пнях, гнилой древесине, дуплах деревьев (кроваво-красный, желтоопушенный, чернополосатый, садовый, ржаво красный, вытянутый и другие щелкуны). Многие из них встречаются в предгорных и горных лесах, на Черноморском побережье, причем ряд из этих видов здесь более многочислен. В зоне предгорий состав этой группы за метно меняется. В почве основной фон составляют личинки кубанского щелкуна, не редко многочисленны щелкуны Рейттера, широкий, западный и горный. Будучи преимущественно фитофагами, они способны наносить ущерб посевам сельскохозяйственных культур. Здесь же встречаются адрастис л им батус, выше 700-800 м - щелкун Старка. В лесах, помимо этих видов, обитают многие щелкуны, отмеченные выше в древесной растительности степной зоны. В районе Горячего Ключа найдены также аделоцера пункта то, гиподапис степанови, идол юс пиципеннис, атоус флавесценс, дентиколлис раллелокол лис, изидус марели и ряд других (Степанова). На Черноморском побережье Кавказа обитают степной и длинноусый щелкуны, алаус пар реисии, лакон кренниколис, квазимус мини- тиссеимус и ряд других. Дождевых червей на Северо-Западном Кавказе отмечено около 30 видов (Малевич). Среди них выделяются три основных ком плекса - степной (13-14 видов), горно-лесной (17-18) и черноморский (22 вида и формы). Резких границ между этими комплексами нет. Они связаны постепенными переходами, а некоторые виды червей входят в состав всех трех комплексов. Виды степного комплекса представлены преимущественно червями, ха рактерными для причерноморских и приазовских степей, а некоторые распространены значительно шире. Второй комплекс, свой ственный горным лесам Скалистого хребта и северных склонов Главного хребта, а также, отчасти, лесам предгорий, слагается, прежде всего, из преобладающих здесь видимо энде мичных кавказских видов. Им сопутствуют, иногда в большом количестве, 7 или 8 обычных европейских видов, часто встречающихся и под Москвой. Степные виды высоко в горы не поднимаются. На Черноморском побережье отмечен наиболее богатый и разнообразный комплекс червей. Здесь преобладают горно лесные виды и эндемики Кавказа, в том числе и характерные для этого района. Под влиянием антропогенных факторов, в частности распашки земель, использования пестицидов, нефтяного, промышленного и других форм загрязнения окружающей среды, видовое разнообразие, численность и полезное значение сапрофагов снижается. На сельскохозяйственных угодьях количество дождевых червей, мокриц, кивсяков и многих других сапрофагов в несколько раз меньше, чем в естественных биотопах. Это является одной из причин наблюдаемого на пахотных землях снижения содержания в почве гумуса, падения плодородия черноземов. 24
1 л ЖИВОТНЫЙ МИР И МИКРОБОЦЕНОЗЫ ПОЧБ Сохранение и обогащение почв, особенно в агроценозах, сапрофагами является важнейшей задачей землепользователей. В этом направлении уже имеются положительные достижения. Помимо отмеченного выше примера с завозом навозников в Австралию, работы по интродукции сапрофагов (дождевых червей, панцирных клещей и др.) проведены на пастбищах Новой Зеландии, на засоленных маренах в Северной Европе, на орошаемых землях в Средней Азии, в искусственных лесопосадках полупустынь Знкаспия, Калмыкии и в других местах. Во многих странах налажено массовое искусственное размножение красного калифорнийского гибридного червя с целью его выпуска на сельскохозяйственные угодья, получение эффективных биоудобрений и использования самих червей в качестве высокоэффективного корма для домашних животных. В последние годы подобные предприятия появились на Кубани, Дону, в других районах России. Сейчас этот ресурс- беспозвоночных червей, биогумус начали у нас целенаправленно и эффективно использовать в фермерских хозяйствах, на огородах, в садах. В настоящее время ученые России, в том числе и Кубани, ведут широкие исследования по разработке экологически безопасных и беспестицидных технологий получения растениеводческой продукции. Важная роль в них отводится сохранению и обогащению полезной биоты агроценоза, в которой животные, участвующие в почвообразовательных процессах, занимают доминирующее положение. Они вместе с микроорганизмами определяют плодородие почв и, в конечном итоге, урожаи возделываемых людьми растений. Важна роль животных и прежде всего сапрофагов в очистке окружающей среды от пестицидов, вредных выбросов различных предприятий, автомобилей и т.д. Ряд токсических веществ они нейтрализуют, другие накапливают в теле и захоранивают в почве или, наконец, равномерно распределяют в природе, ликвидируя их высокие концентрации на отдельных участках. Различные беспозвоночные, обитая в наиболее загрязненном радиоизотопами поверхностном слое почвы, очищают среду, унося вглубь и захоранивая. 1.4.2. Микробоценозы почв Микроорганизмы обнаруживаются в окружающей природной среде практически повсеместно. Даже в экстремальных условиях высотных слоев тропосферы, на многокилометровых глубинах океанов, в ледниках зем ных полюсов и высокогорий, песках пустынь и кипящих термальных источниках микроорганизмы насчитываются в значительных количествах. Однако больше всего их обитает в верхнем слое почвы, в одном грамме которой может находиться до нескольких миллиардов микробов. Сравните, в настоящее время на Земле проживает около б млрд. человек, т.е. 1 см4< почвы - это целая планета для микроорганизмов. Несмотря на то, что средний вес бактериальной клетки составляет всего 7-9x10 н г их биомасса в 1 га целинной почвы оценивается в 3 5 ц, окультуренный слой содержит 2-5 т микроорганизмов. В каждой конкретной почве складываются своеобразные микробные ценозы, имеющие определенную структуру. В современной экологической терминологии принято подразделять микроорганизмы на г- стратегов, быстро развивающихся за счет легкодоступных соединений, содержащихся в высоких концентрациях в среде, и К стратегов, способных к медленному росту за счет питательных субстратов, имеющихся в незначительных концентрациях, уже неспособных обеспечить рост г-стратегов. Наряду с активно функционирующими группами микроорганизмов в почве содержится огромное количество пассивных группиро вок, так называемый микробный пул (англ. pool - объединенный резерв) или запас мик роорганизмов, не обеспеченных элементами питания и оптимальными физическими факторами среды, "бдительно" ожидающий благоприятных условий. Поступающее в почву органическое вещество может обеспечить в среднем не более нескольких десятков генераций бактерий за год. Микробный пул обуславливает поддержание гомеостатического состояния почвы, т.е. постоянства химических и других свойств, характерных для данной почвы. При поступлении в почву свежего органического вещества или внесения удобрений в процесс их трансформации включаются микроорганизмы, которые должны привести систему почвы в состояние равновесия. ч Особенностью почвы как среды обитания микроорганизмов является ее гетерогенность Микрозоны разделены здесь в пространстве и во времени, поэтому почва представляет собой множество экологических ниш. Микрозональность определяется локальным поступлением органических остатков и корневых выделений растений, варьированием значений температуры, влажности, рН, Eh, концентрацией минеральных элементов и т.д. Благодаря микрозональности в почве одновременно могут идти разнообразные и иногда несовместимые процессы - аэробные и анаэробные, автотрофные и гетеротрофные, протекающие при низких и высоких значениях рН. Различные территории Земли отличаются друг от друга климатическими условиями, химическим составом подстилающих пород и другими факторами, обуславливающими направление почвообразовательного процесса и характер миграции химических элементов. Вследствие этого химический состав естественных сред обитания организмов географически неоднороден. Однако общепризнано, что большинство видов бактерий - космополиты, их распро странен ие не определяется географическим 25
1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ фактором и зависит от экологических условий мест обитания. Например, сходные виды бактерий обитают на различных континентах и широтах. Поэтому не принято говорить о географических закономерностях распространения тех или иных микроорганизмов, правильнее сказать, что ареалы обитания одинаковых видов микробов определяются сходностью сочетаний абиотических и биотических факторов природной среды. Эта ситуация отчасти зависит от недостатка наших знаний в области систематики и биологии бактерий, но и сейчас имеется немало примеров, свидетельствующих о приуроченности определенных видов микроорганизмов к зональным типам почв. В черноземах травянистая растительность вовлекает в биологический круговорот щелочноземельные элементы. Создается насыщенный нейтральный гумус, в котором преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. Зернистая структура черноземов обеспечивает благоприятные физические свойства. В этих условиях микробиологическая деятельность в большей мере зависит от влаги. Летом в засушливый период она тормозится, при нисходящем токе воды весной активность микроорганизмов в черноземе очень высока. Общее число микроорганизмов представлено как сумма бактерий, грибов и актиномицетов, на долю которых приходится более 90 % всей микробной биомассы. Биомасса бактерий близка к биомассе грибов. Численность микроорганизмов высокая по всему профилю без резких перепадов с глубиной. Доминирующие виды бацилл - Вас. subtilis, Вас. mesentericus и Вас. agglomeratus. Специфичен состав микроорганизмов: преобладают виды пенициллов (P.tar- dum, P.janthinellum, P.vermiculatum), которые не встречаются или очень редки в лесных почвах. В меньших количествах обнаруживаются микроскопические грибы родов Dema- tium, Trichoderma, Mucorales. Из почвенных дрожжей для черноземов характерно широкое распространение Lipomyces tetrasporus и почти полное отсутствие других видов в почвенных горизонтах. Среди актиномицетов много пигментных форм. Специфика их видового состава изучена недостаточно. Целюлозоразрушающие комплексы микроорганизмов представлены микроскопическими грибами родов Penicillium, Fusarium, Dematium, Rhzophlystis; миксобактериями - Poliangium, Myxococcus, Cutophaga; вибрионами - Cellvibrio, а также актиномицетами (p. Actinomyces). Свобода оживущие азотфиксирующие микроорганизмы здесь объединяют представителей p.Clostridium и Azotobacter. Меньшей азотфиксирующей активностью обладают другие группы микроорганизмов. Azotobacter chroococcum встречается в дневных почвенных горизонтах черноземов практически повсеместно. По численности Clostridium aceto- butylicum преобладает над Clostridium pasteurianum и Clostridium buturicum. Микрофлора каштановых почв характеризуется специфической структурой. Боль шую долю составляют споровые бактерии и актиномицеты. Бациллы представлены здесь "южными" формами: В. idosus, В. megateri um, В. mesentericus. В составе микромицетов преобладающими и характерными для каштановых почв являются P. purpurogenum и P. lilaci num. Разложение целлюлозы идет активно во влажные периоды, и в нем участвуют наряду с грибами бактерии и актиномицеты. В каштановых почвах много нитрифицирующих бактерий, представленных p. Pseudomonas. Azotobacter chroococcum встречается только в прикорневой зоне растений. Численность Clostridium acetobutylicum и Clostridium pasteurianum здесь в 10-100 раз ниже чем в чер ноземе. Доминирующим видом является Clostridium acetobutylicum. Азональные равнинные засоленные и со лонцеватые почвы Северного Кавказа резко выделяются по своей биологии. Для них ха рактерно снижение интенсивности биологиче ского круговорота. Индикатором на засоление может служить споровая бактерия Bacillus gasificans. Микромицеты в засоленных почвах имеют небольшой спектр с большей долей (до 80 %) аспергиллов и пенициллов. Дрожжевые грибы отсутствуют. Из бактерий преобладают коринеформные группировки. Азотобактера много в солончаках, но нет в солодях и осо- лодевых почвах. Индикаторным организмом для засоленных почв является вид Azotobacter galophilum, представляющий собой соле устойчивую разновидность Azotobacter chroococcum. Одним из самых бедных по микробиоло гической активности почв Северного Кавказа являются целинные почвы песчаных массивов. В зависимости от условий и соответственно микроклимата численность микроор ганизмов варьирует в широких пределах: по сезонам она меняется от почти полного отсутствия до десятков тысяч клеток на 1 г почвы. Микрофлора почв песчаных массивов приурочена к поверхностным горизонтам. В составе почвенных микроорганизмов преобладают коринеформные бактерии, пигментные актино мицеты и нокардии. Дрожжи редки, в основном это представители p. Cryptococcus. Видовой состав микроскопических грибов исключительно однообразен: 2 рода сем. Dematia сеае - темноокрашенные Cladosporium, Hor- modendrum, реже - Acrothecium, Stemphili- um. Даже пенициллы редки. Это виды Р. по- tatum, P. cyclopium. Во многих почвенных образцах грибы вообще нельзя обнаружить. Численность и биомасса грибов незначительна, основную массу составляют неспоровые бактерии и коринеформные виды. Таким образом, при анализе составов микробоценозов равнинных целинных почв 26
Северного Кавказа прослеживается закономерность, свидетельствующая о том, что определенному региональному типу почв соответствуют характерные комбинации соотношений и численности специфических групп микроорганизмов. Определенные тенденции не являются строгими, в любой почве, кроме перечисленных, могут быть обнаружены и представители других видов микроорганизмов. Кроме того, окультуривание почвы может приводить к изменению в составе доминирующих форм. Отмеченные закономерности наблюдаются и при изучении почв вертикальных зон. В горах существует значительно большее разнообразие смен климата, растительности и типов почв, чем на равнинных пространствах. Есть почвы, которые не имеют соответствующих аналогов на равнинах. Другие, хоть и имеют свои аналоги, но никогда им не тождественны. Микробные сообщества исследованы недостаточно. В то же время имеются сведения о соответствии определенных структур микробного ценоза вертикальной поясности. Из числа горных почв Северного Кавказа наиболее биогенными являются серые и бурые почвы. Из микроорганизмов в бурых лесных почвах особенно многочисленны и активны грибы. Суммарная биомасса грибного мицелия составляет 3,5-10 % сухой массы подстилки и в десятки раз превышает бактериальную. Среди микромицетов типичны представители p. Trichoderma и Penicillium. Большое разнообразие дрожжевых грибов. В их комплекс входят p. Candida, Cryptococcus, Zipomyces. Образуемые грибами в процессе разложения подстилки органические кислоты воздействуют на минералы почвообразующей породы, вызывая их разрушение. В минеральных горизонтах много железомарганце вых бактерий, участвующих в превращениях железа и марганца. Разложение органо- минеральных соединений и гумусовых веществ с полуторными окислами микроорга- низмами-гетеротрофами играет роль в образо вании иллювиальных горизонтов. В нижних частях профиля идут активные восстановительные процессы с участием маслянокислых бактерий рода Clostridium. Из бактерий, участвующих в круговороте азота, в этих почвах преобладают олигонитрофилы. Azotobacter отсутствует. В фиксации азота участвуют сложные комплексы бактерий с грибами, главным образом в подстилке и верхнем гумусовом горизонте. Процесс нитрификации подавлен. Среди аммонифицирующих бактерий наиболее типичны для этих почв споровые из группы В. mycoides и В. cereus. В альпийских и субальпийских почвах, плохо аэрируемых и прогреваемых, с неглубоким проникновением корней в почвенную толщу и низкой зольностью фитомассы, почти отсутствуют целлюлозоразрушающие микроорганизмы и бедно представлены все группы бактерий, участвующих в круговороте азота. Преобладают олиготрофы и олигонитрофилы. Ведущей группой являются корилеформные бактерии. Актин ом ид еты немногочисленны. Грибы представлены преимущественно обильным темноцветным медленно растущим мицелием без спороношений. Споровые бактерии, характерные для поздних стадий разложения органических веществ, почти полностью отсутствуют. Среди дрожжей имеется ограниченный набор таксонов и полное выпадение видов изаскомицетов. Отсутствуют представители почвенных дрожжей - липо- мицеты. Резко доминируют немногие виды, главным образом, рода Cryptococcus, которые преобладают лишь в отдельных биотопах, в скоплениях мхов, ветоши, остатков растений. Численность и активность микроорганизмов бывает значительной лишь кратковременно, в период разгара вегетации растений и быстро затухает. Поэтому общая продукция бактериальной биомассы довольно низка. В связи со слабой активностью микроорганизмов процессы гумификации и разложения гумуса в почвах замедлены. В превращениях железа участвуют неспецифические железобактерии из группы артробактеров и Metallogenium. 27
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 1.5. МАТЕРИНСКИЕ ПОРОДЫ 1.5.1. Классификация тючвообразующих пород С почвообразующими породами связаны многие генетические признаки почв, их минералогический и гранулометрический состав, водно-физические и многие важнейшие свойства. Сами почвообразующие породы возникают в результате выветривания (гиперге- неза) любых пород. Продукты разрушения под влиянием различных экзогенных процессов могут перемещаться и переоткладываться в пространстве или оставаться на месте своего образования, верхняя часть которой и является почвообразующей породой. В почвоведении используют следующие понятия: почвообразующая или материнская порода, подпочва и подстилающая порода. Почвообразующая порода - эта та часть коры выветривания из которой образовалась почва. Подпочва - часть коры выветривания, на которой залегает почва. Подпочва может совпадать с материнской породой. Это в большинстве случаев характерно для рыхлых горных пород. Но совпадение бывает не всегда. При почвообразовании на каменистых твердых породах подпочва часто не является материнской породой, а представляет исходное геологическое образование. Подстилающими породами называют те геологические образования, на которых залегают материнские породы. В случае формирования почв на каменистых породах почва может залегать непосредственно на подстилающей породе. По характеру влияния на почвообразовательный процесс горные породы по Е.М.Самойлову разделют на 4 группы: 1) магматические высокотемпературные метаморфические породы; 2) рыхлые осадочные и метасоматические породы; 3) вулканцгенно-обломоч- ные породы; 4) плотные осадочные и метаморфические (низкотемпературной метамор- физации) и метасоматические породы. Магматические, вулканогенно-обломочные, плот ные осадочные и метаморфические породы в качестве почвообразующих пород могут проявляться как элювий, делювий и пролювий, а также входить в состав моренных отложений. Элювий - это продукты выветривания горных пород, остающиеся на месте своего образования. В них отсутствует слоистость и сортированность материала, минералогический состав близок к исходной горной породе. Элювий широко распространен на водоразделах от горных районов до равнин, где подстилающие породы расположены близко к мдневной поверхности*1. Делювий (делювиальные отложения) - это продукты выветривания горных пород. смытых дождевыми и талыми водами к нижним частям и основаниям склонов. Характе ризуются слоистостью и тяжелым гранулометрическим составом. Минералогический состав часто отличается от подстилающей по роды. Очень широко распространены в горных и других районах с пересеченным рельефом. Пролювий (пролювиальные отложения) - это продукты разрушения горных пород, перемещенные бурными временными потоками и слагающие конусы выносов и днище овра гов и ущелий. Характеризуются слабовыра женной слоистостью, плохой сортировкой (глина, песок, глыбы и т.д.), слабой окатан ностыо материала. Морена (моренные отложения) - это скопление несортированного материала - от мелкозема до валунов - перенесенного и отла гаемого ледниками. В морене отсутствует слоистость, минералогический состав обычно отличается от подстилающей породы. В крае встречается редко - в троговых долинах, ниже существующих или бывших в прошлом ледников в горных районах. Магматические и высокотемпературные (400-800°) метаморфические породы по соста ву и свойствам, особенностям выветривания и почвообразующему эффекту близки. Рыхлые осадочные породы объединяют лессы, лессовидные суглинки, аллювиальные отложения и породы, как результат метасо- матического глубинного преобразования и выветривания. Рыхлые осадочные и метасоматические породы могут быть лессовидными глинами и суглинками, эоловыми, аллювиальными и другими образованиями. Лессовидные глины и суглинки широко распространены в равнинной части края вплоть до предгорий, включая дельту Кубани. Их генезис до сих пор окончательно не выяснен. Они представляют собой пористую массу, обычно с преобладанием пылеватой фракции,, с содержанием 5-10 и даже более процентов карбонатов кальция и магния, серовато жел той (палевой) окраски. В лессовидных глинах слоеватость отсутствует. На высоких обрывах иногда заметны погребенные горизонты почв. Эти глины способны образовывать и сохранять вертикальные стенки и являются очень хорошей почвообразующей породой. Аллювий (аллювиальные отложения) - продукты выветривания горных пород, фор мирующиеся постоянными водными потоками (реками, ручьями). В них проявляется четкая слоистость, очень хорошая сортированность материала, окатанность, минералогический состав не совпадает с подстилающими поро дами (глинистый, песчаный, галечниковый аллювий). Аллювий широко распространен в 28
1 5. МАТЕРИНСКИЕ ПОГОДЫ долинах и дельтах рек в горах и на равнинах. Эоловые отложения - это дюны, барханы, песчаные бугры, происхождение которых связано с деятельностью ветра. В них преобладает песчаная фракция, иногда наблюдается косая слоистость. Встречаются на морских побережьях, где значительные площади со ставляют пески (Таманский полуостров). Вулканогенные породы состоят из обломков и пеплов, выброшенных во время извержения вулканов. На Кавказе встречаются достаточно широко. Занимают промежуточное положение по происхождению и свойствам между магматическими и осадочными породами. Плотные осадочные, метаморфические и метасоматические породы объединяют отложения разнообразные по происхождению, минералогии, химизму, физическим свойствам. К ним относятся глинистые сланцы и песчаники, известняки, доломиты и мергели, кремнистые опоки, диатомиты, трепелы, а также породы низко- и среднетемпературного метаморфизма (до 400*) - филлиты, зеленые сланцы, кристаллические песчаники и др. Несмотря на преобладание в качестве по- чвообразующих пород отложений осадочных четвертичных, элювиально-делювиальные толщи коренных пород имеют большое значение в понимании особенностей генезиса почв и географии почвенного покрова. Тем более, что в горной части Кавказа эти породы преобладают. Роль элювия в формировании толщи почвообразующих пород неоценима, так как он является источником всех остальных осадочных отложений (континентальных, морских, речных и др.). 1.5.2. Магматические горные породы Магматические породы образуются путем кристаллизации магмы. Минералогический и химический состав магмы определяют уело вия кристаллизации: в толще пород без выхода на поверхность (интрузивные породы) или на земной поверхности (эффузивные породы). По Кларку в составе магматических пород 98 % составляют 9 элементов: О, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, К, Н. В среднем на долю полевых шпатов и плагиоклазов приходится более 60 % кварца и пироксенов - около 25 %; биотита с мусковитом - 5,2 %; магнетита, гематита и ильменита - 4,1 %. По содержанию SiOa магматические породы классифицируются: ультракислые - Si02 более 75 %, кислые 75-65, средние - 65-52, основные - 52-45 и ультраосновные - менее 45 %. Наиболее распространенные кислые по роды - граниты и гранодиориты; основные магматические - габбро и базальты; средние - группа диорита-андезита и ультраосновные -^ группа дунита, перидотита и пироксенита. Элювий пород приурочен к положительным формам рельефа. В условиях полусухого и гумидно умеренного климата мощность элювия, представляющего несортированную смесь обломков породы, достигает 12 м, а в условиях субтропического - 10 м и более. Климатические условия определяют не только мощность коры выветривания, но и состав продуктов выветривания. Наиболее интенсив но эти процессы протекают на Северном Кав казе и в условиях влажного субтропического климата и горными лесами умеренного увлажнения, под которыми происходит вынос одних элементов и накопление продукгов синтеза - вторичных минералов, карбонатов, аморфных соединений Fe, Ai, Si, Mn. 1.5.3. Рыхлые осадочные породы Главнейшими почвообразующими поро дами основных земледельческих районов являются осадочные породы четвертичного ле риода. Их образование связано с ледниковы ми и межледниковыми эпохами на Кавказе и Северо-западной Европы. На равнинах - это карбонатные буроьато палевые лессовидные суглинисто-глиниетого гранулометрического состава, в предгорной части элюво-делювий мергелей, известняков, песчаников, глинистых и песчано-глинистых сланцев, коренных гипсоносных глин. В гор ной части - делювиальные карбонатные глины, суглинки, элюво-делювий и элювий коренных пород. Лессовидные породы имеют резко выра жениый полиминеральный характер, в Иа со ставе обычно насчитывается до 40-45 отдельных минералов, чем они резко отличаются от более древних пород, гд<е количество минера лов чаще всего не более 20-25. Толща лессовидных отложений Предкав казья, достигающая 20 м и более, не одно родна. В обрывах побережья Азовского моря наиболее четко просматривается 3-4 горизонта, разделенных погребенными почвами Ди агностически различимы по окраске, сложению и физико-химическим особенностям нижнечетвертичные (QI), среднечетвертичные (QH) и верхнечетвертичные (Q11I). Валовой химический состав этих пород довольно однообразный. Все они высокскар бонатны, имеют значительное содержание ка лия (1,9-2 %), высокое содержание фосфора (0,18-0,26 %) и серы (0,63-1,28 %). Объемная масса лессовидных nojpoA - 1,3-1,5 г/см:\ вес скелета - 2,6-2,8 г/см* и порозыость 42 52 /о. В целом состав этих пород характеризу ется как ферроалюмосиликатный с повышен ным содержанием кальция и биогенных эле ментов (фосфора, калия, иногда серы). Лессовидные породы характеризуются иловато-пылеватым, суглинистым, тяжело суглинистым и легко-глинистым гранулометрическим составом. Содержание физической глины, ила и крупной пыли варьируется ела 29
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ бо. Важным диагностическим показателем является отсутствие или ничтожное и сравнительно редкое содержание фракции крупнее 0,25 мм. Это свидетельствует об эоловом накоплении материала и слабом перемещении последнего во влажные периоды года. Среднегодовая величина накопления этих пород не превышала 0,4 мм. Карбонатность - сравнительно высокая (большей частью 12-14 %), варьирование слабое. Глинистые породы не лессовидного ха рактера классифицируют по физическим свойствам и минеральному составу. Различа ют собственно глины, аргиллиты, сланцевые глины и глинистые сланцы. Последние широко распространены в горных районах. Глины обладают способностью размокать в воде и становиться пластичными. Аргиллиты в воде не размокают. Это камнеподобные породы, образовавшиеся в результате уплотнения, дегидратации коллоидов, перекристаллизации глинистых минералов и других процессов, проходящих под воздействием тектонических или гравитационных нагрузок. Аргиллиты - это первая стадия превращения глин в гли нистые сланцы. Глины и аргиллиты характеризуются сложным полиминеральным преимущественно ферроалюмосиликатным составом. Наряду с тонкодисперсными глинистыми минералами они содержат обломочные зерна кварца, полевых шпатов, слюд, окислы и гидроокислы железа, алюминия, карбонаты, сульфаты, легкорастворимые соли. Водно-осадочные глины (морские, лагунные, озерные, речные) осаждаются в сравнительно спокойной воде за счет коагуляции суспензий и коллоидных растворов. Они имеют ясно выраженную слоистость, включая морских фаунистических остатков, более пестрый гранулометрический состав. Тонкодисперсные минералы представлены преимущественно гидрослюдами с примесью каолинита и монтмориллонита. Глинистые аллювиальные отложения долин рек, а также пролювиальные и делювиальные отложения характеризуются слоистостью, ясной и плохой сортировкой, пестрым гранулометрическим составом по вертикали и горизонтали. Минералогический состав их определяется характером выветривания в зоне денудации. Наиболее часто такие глины имеют каолинит-гидрослюдистый или монтмориллонит-гидрослюдистый состав. Если глины подвергаются давлению вышележащих пород или сдавливанию при го рообразовании, они уплотняются и приобретают способность расслаиваться на тонкие пластинки, превращаясь в сланцевые или сланцеватые глины. Сланцевые глины могут быть белого, свет ло-серого, серого, темно-серого цвета, реже пестроцветного с прослоями красной, желтой и розовой окраски. Гранулометрический состав преимущественно тяжелосуглинистый - частиц менее 0,01 мм до 90 %. Наряду с высоким со держанием полуторных окислов алюминия и железа (13,4-43,4%), серы (до 3,7%), значительно обогащены окислами титана - до 2 %. Самые твердые разновидности сланцевых глин называются глинистыми сланцами. Они состоят из глинистых частиц с примесью кварцевой пыли, а иногда и чешуи серицита и хлорита, тонкосланцеваты и обычно темно окрашены. Окраска глинистых сланцев зави сит от минеральных или органических примесей: углистые частицы дают темно-серую и даже черную окраску, оксиды железа - бурую и красноватую, а примесь хлорита придает зеленоватую окраску. Глинистые сланцы при ударе молотком раскалываются на пластинки по сланцеватости, причем поверхность раско ла обычно матовая или же имеет слабый шелковистый блеск при наличии серицита или хлорита. 1.5.4. Твердые метаморфические и осадочные породы Заметный удельный вес в качестве по чвообразующих пород на Северном Кавказе занимает элювий и элюво-делювий метаморфических горных пород, принадлежащих к кристаллическим сланцам. К ним отнесены слюдистые, амфиболовые, роговообманковые, хлоритовые, серицитовые сланцы и филлиты. Главными составными частями слюдяных сланцев являются слюды, преимущественно мусковит или биотит, иногда оба вместе в сочетании с кварцем. При преобладании кварца слюдяные сланцы переходят в кварциты. Филлиты - чаще всего тонкосланцевые породы зеленой, красноватой, серой и черной окраски. От глинистых сланцев они отлича ются более блестящей поверхностью сланце ватости, обусловленной тонкими чешуйками серицита. Нередко обнаруживаются линзочки кварца, включения зерен граната, биотита, альбита, пирита и других минералов. Иногда количество какого либо из второ степенных минералов становится преобладающим, и сланцы получают название, соот ветствующее преобладающему минералу: амфиболовые состоят, главным образом, из роговой обманки и натриево-калиевого пшата; хлоритовые сланцы - из листоч ков хлорита, с примесью магнетита, эпидота, изредка альбита; в серицитовых сланцах преобладает вторичный минерал серицит - обогащенный водой тонко-чешуйчатый мус ковит бесцветный или слабо-зеленоватый с шелковистым блеском. В условиях мусковит роговиковой фации породы глинистые и кварцеполевошпатовые (метапелиты) преобразуются в темно-серые и почти черные пятнистые сланцы, содержащие чешуйки серицита, хлорита, мелкие 30
1.5 МАТЕРИНСКИЕ ПОРОДЫ зерна эпидота, альбита и кварца. Минеральной особенностью амфибол роговиковых пород является постоянное присутствие обыкновенной роговой обманки, средних и основных плагиоклазов и примеси диоксида, граната, эпидота, пироксена. Кремнистые породы представлены преимущественно песчаниками. Преобладают среди них песчаники каменноугольного возраста, выветрелые часто тонко-плитчатые (до 2 см), менее выветрелые, залегающие ниже - плитчатые (2-20 см) переходят в монолитные. По цвету светло-серые, серые и темно-серые. В процессе выветривания особенно по трещинам наблюдается ожелезнение, а в почвенно- элювиальной толще - выцветы, налеты и бородки карбонатов. По строению песчаники разнозернистые (мелко-, средне- и крупнозернистые), слюдистые, чаще слабослюдистые. У основания пласта нередко слитые кварцито- вые или кварцитовидные. Характеризуются значительной плотностью (М = 2,52 г/сми), низким водопоглощением (М = 1,47 %) и по ристостью (М = 5,3 %), что обуславливает их устойчивость к выветриванию. Низкое водопоглощение и пористость песчаников затрудняют почвообразование. На песчаниках водопроницаемость обусловливает смыв мелкозема. Поэтому на элювиальной толще песчаников, как правило, формируются фрагментарные, примитивные сильноще бенчатые почвы в сочетании с выходами на поверхность пород, затронутых первичным почвообразованием. Разновидностью кремнистых пород является трепел, состоящий из кремниевых зернышек, продуктов разрушения диатомовых водорослей, радиолярий и губок, представляет собой очень мягкую пористую, весьма тонкозернистую и нежную на ощупь породу белого или желтовато-серого цвета, легко растирающуюся в тонкий порошок. По внеш нему виду напоминает мел, но не вскипает от соляной кислоты. Если частицы трепела сцементированы кремнистым веществом, образу ется опока - довольно твердая, легкая порода серого, серовато-зеленоватого, желто- серого цвета, напоминающая по виду мергель, но не вскипающая от соляной кислоты. Опоки легко выветриваются и превращаются в мелкий остроугольный щебень или плитчатые отдельности. В обнажениях образуют осыпи. Средний химический состав: Si02 - 86-87 %, А1203 - 2-3 %, Fe203 - 2, СаО - 1,5-2,0, MgO - 0,5 0,9 и SOa - 0,5 1%. Опоки высоко пористы (до 45 %), имеют большую влагоем- кость (50-70 %), в сухом состоянии обладают сравнительно высокой прочностью, а при во- донасыщении - низкой; морозоустойчивость слабая. После 2-4 циклов замораживания и оттаивания в естественных условиях свежие осыпи опок покрываются землистой растрескивающейся коркой. Грунтовые воды в толще опок залегают очень глубоко и на почвообра зование не влияют. Опоки не засолены и бед ны микроэлементами. Почвы, формирующиеся на элювии опок, бедны, малоплодородны. Диатомиты - легкие, светлые, слегка зеленоватые, тонкопористые породы, состоящие из опаловых скелетов диатомовых водо рослей. Отличаются устойчивостью к вывет риваиию за счет жесткости скелета породы, обусловленной цементацией элементарных частиц кремнекислотой. Породы легкие (1,00- 1,30 г/сма), высокопористые (75-78 %) и значительно дисперсные (содержание частиц менее 0,005 мм достигает 60 %). Карбонатные породы - известняки, мел, доломит, мергель нередко служат почвообра- зутощими породами. Все эти породы отличаются повышенным содержанием кальций- магниевых соединений угольной кислоты. Отличительным признаком карбонатных пород является реакция с разбавленной соляной кислотой (10 % раствор) с выделением угле кислого газа. Известняки, мел бурно реагируют с соляной кислотой при обычной температуре, доломиты и мергели вскипают слабее, а сидерит (FeCOu) вскипает при действии нагретой соляной кислоты. Известняки встречаются в отложениях понтического, меотического и сарматского ярусов неогеновой системы. В качестве почво- образующей породы чаще выступает рыхлая разновидность известняка-ракушечника (тыр- са) сильно опесчаненная, желтовато-бурого, охристо-бурого цвета, мощностью 1-3 м. Реже - плитчатая разновидность или перекристаллизованный известняк-ракушечник, чередующийся с тырсой. На отложениях тырсы формируются остаточно- высококарбонатные, почвы с включением перекристализованного известняка и мощностью гумусового горизонта от 25 до 55 см. На монолитных (цокольных) известняках ракушечниках встречается первичное почвообразование, изредка участки примитивных почв. На элювиально-делювиальных отложениях меотических известняков форми руются неполноразвитые и примитивные карбонатные скелетные почвы. На плитах выходов пород первичное почвообразование: накипные лишайники, мхи, отдельные травянистые растения. Элювий сарматских известняков характеризуется высокой карбонатностью - 94-98 %, значительной плотностью (М в 1,92 г/см3), повышенным содержанием серы (0,6-2,0%). В качестве почвообразующей породы служит рыхлый, с ноздреватыми пустотами, заполненными зеленоватой глиной, заметно гилер- генезированный верхний горизонт "зеленчук". Доломиты по внешнему виду очень похожи на известняки. По цвету белые, желтовато-белые, темно-серые и серые, зеленова- 31
1 УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ тые, светло-бурые. Органические остатки в доломитах встречаются редко. Формировались в теплых мелководных прибрежных зонах (органогенно-обломочные) и глубоководных (мелкозернистые). Представляют химические осадки или продукты замещения (магнезиальный метасоматоз), при котором известняки превращаются в доломит при взаимодействии с растворами, содержащими магний. Доломиты по строению обычно мелко- и среднекристаллические породы, реже встречаются крупнозернистые и брек- чиевидные. Диагности - ческой особенностью доломитов является их микро- трещиноватость, которая отражает физико- химические свойства и структуру породы. В основу классификации карбонатно-глинистых пород положено соотношение главных породообразующих минералов - кальцита и доломита, а также примеси обломочного и глинистого материала (табл. 4). Почвоведу чаще приходится сталкиваться с известково-доломитовыми породами, обогащенными в результате элювиально-делювиальных процессов глинистым веществом и другими примесями. Физико-химические и механические свойства мергелей определяются соотношением СаС03 и Ca,Mg(C03)2 и количеством глинистого вещества, благодаря которому мергель способен набухать. Увеличение содержания глинистых частиц в мергелях повышает их дисперсность, большая кар бонатность - понижает. Набухание и высыхание мергелей способствует их быстрому выветриванию и постоянному обновлению обна жений и осыпей, которые в естественных условиях весьма подвижны, так как сложены из плитчатых отложений. Заметное содержание полуторных окис 4» Классификация карбонатно-глинистых пород (по С. Г. Вишнякову) 1 - - ■ Известковый ряд Порода ЦИзвестняк ЦИзвестняк глинистый ЦМергелъ |Мергель глинистый |Глияа известковая |Глива СаСОз, % 95-100 75-95 50-75 25-50 5-25 0-5 Содержание глинистого материала, 0,01 мм 0-5 5-25 25-50 50-75 75-95 95-100 Доломитовый ряд | Порода Доломит Доломит глинистый Мергель доломитовый Мергель глинистый доломитовый Глина доломитовая Глина Ca,Ms(CO:<)J % 95-100 75-95 50-75 25-50 5-25 0-5 | лов железа (0,6-3,3 %), алюминия (1,8 6,5 %), серы (0,6 %), фосфора, обогащениость глинистым веществом, низкая естественная влажность (5-7 %) и высокая пористость (35 %) мергелей создают более благоприятные условия для роста и развития растений из всей группы карбонатных пород. Сочетание физико-химических и гранулометрических свойств мергелей представляет природную модель, по которой можно осваивать и ре культивировать высококарбонатные породы и отвалы. 1.6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ Под гидрогеологическими условиями, влияющими на почвообразовательные процессы, понимается следующие: - естественная дренированность территории; - характер отложений (генезис, свойства) зоны аэрации; - структура баланса грунтовых вод (соотношение приходных и расходных статей водного баланса, их особенности; - уровень грунтовых вод (УГВ) и их амплитуда. Естественная дренированность территории обычно определяется геоморфологией и рельефом. Закубанская террасированная рав нина, предгорная и Причерноморская зоны следует оценить как обладающие хорошей естественной дренированностью. Многочисленные горные реки с разветвленной балочной системой, значительные уклоны местности создают предпосылки к отточности поверхностных и грунтовых вод. В указанных природных зонах на преобладающей террито рии пресные грунтовые воды залегают глубоко и не принимают участия в почвообразовательном процессе. В местах выклинивания грунтовых вод (родники, мочаки) и замкнутых понижениях наблюдается длительное или постоянное переувлажнение и в них форми руются почвы гидроморфного ряда. В степной равнинной части края роль ее тественных дрен играли степные реки с разветвленной балочной системой. Но в настоя щее время все степные реки перегорожены многочисленными дамбами и фактически представляют цепь прудов. Расходы по рекам регулируются многочисленными гидрозатворами. Содержание уровня воды в них в под пертом состоянии приводит к расширению площадей переувлажняемых земель в долинах рек и формированию гидроморфных и полу гидроморфных почв. Естественная дрениро ванность прилегающих к степным рекам про- 32
1 6 ГИДРОГЕОЛОГИЯ странств резко сократилась. В степной и частично предгорной зонах края широко распространены лессовидные отложения мощностью 3-20 м и более. В нормальном состоянии эти отложения характеризуются благоприятными водно-физическими свойствами — высокой водопроницаемостью (порядка 1 м/сут.), пористостью 45-50% и низкой объемной массой (1,35-1,4 г/смл). На этих отложениях формируются наиболее плодородные почвы края - черноземы. Но при переувлажнении лессовидные отложения могут катастрофически быстро, в течении нескольких лет, деградировать. Вследствие усадок их плотность возрастает на 20-25%, соответственно уменьшается пористость. Водопроницаемость деградированных лессовидных пород уменьшается в тысячи раз - до 0,001 - 0,0001 м/сут. Они становятся набухающими и практически водонепроницаемыми. При деградации однометровой толщи лессовидных отложений, ранее ровная поверхность опускается на 20-25 см и формируется замкнутое бессточное микропонижение. Осадки формируют в них верховодку, не связанную с основным бассейном пресных грунтовых вод, залегающем на глубине ниже 5- 7 м. Верховодка приводит к деградации более глубоких слоев лессовидных отложений, замкнутое понижение растет как в площадных размерах, так и в глубину. Широко распространены понижения глубиной 0,5-2 м и размерами от 2-3 га до 200-300 га в Краснодарском физико-географическом районе, а в Северо-Западном районе (Ейский полуостров) замкнутые понижения достигают глубины 3- 5 м и площади до 3 тыс. га. Во всех видах замкнутых понижений, являющихся водосборниками для окружающих пространств, формируются полугидроморфные (лугово- черноземные) и гидроморфные (луговые) почвы. Сопоставление климатических факторов и распространения деградированных лессовидных отложений дает основание полагать, что массовое распространение просадок лессовидных отложений начинается в районах со среднегодовой суммой осадков более 600 мм. Этот вывод весьма важен для определения оптимального режима орошения почв, сформировавшихся на таких отложениях, в частности, черноземов. Типичные примеры влияния генезиса и свойств отложений зоны аэрации на почвенные процессы выявляются в крайне западной (Таманской полуостров) и крайне восточной (Отрадненский физико-географический район) частях края. Близкое к поверхности залегание третичных отложений с очень низкой водопроницаемостью определяет локальное переувлажение почв на склонах крутизной 10-20" при небольших перепадах отметок уклонов. Обычно грунтовые воды в указанных районах залегают глубоко и участия в переувлажнении почв не принимают. На большей части степной и предгорной зон края уровни грунтовых вод находятся на глубине, исключающей их непосредственное влияние на процесс почвообразования. В дельтовых районах (древняя и современная дельта), выполненных аллювиальными и субаквальными озерно-лиманными отложениями, уровни грунтовых вод практически повсеместно не опускаются ниже 2,5-3 м. Грунтовые воды имеют слабую отточность; естественная дренирован ность оценивается как низкая и очень низкая. Застойный характер, грунтовых вод определяет довольно высокую концентрацию в них солей - обычно 2-7 г/л, но местами достигающую (по днищам депрессий - лиманов) 25-40 г/л. Грунтовые воды в дельтовом регионе являются аккумулятором и переносчиком солей в почвогрун- тах; до 90% площади засоленных почв края сосредоточено в этом районе. Они оказывают непосредственное влияние на процессы почвообразования, формируя гидроморфные почвы. В естественных условиях амплитуда уровня грунтовых вод дельты в недалеком прошлом (40-50 лет назад) определялась паводками Кубани, от мощности которых зависела площадь затопляемых пространств при весенних разливах. Обширные пространства древней дельты и преобладающая часть современной дельты представляли собой заболоченные тростниковые заросли-плавни. Зарегулирование стока Кубани прекратило паводки, а строительство и последующая эксплуатация рисовых оросительных систем, охватившие около половины площади современной дельты коренным образом изменили гидрорежим региона. Естественный гидрорежим заменен на искусственный, регулируемый обширной сетью каналов и дрен-коллекторов, а также различными гидротехническими сооружениями (гидроузлами, насосными станциями и др.) Влияние залитых (в течении всего вегетационного периода) рисовых полей распространяется на прилегающие богарные (нерисовые) земли - на них уровень грунтовых вод в летний период не опускается ниже 2 м. Капиллярная кайма грунтовых вод повсеместно достигает поверхности почв и при значительной их минерализации создаются предпосылки для вторичного засоления. 33
2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 2.1. КОНЦЕПЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЧВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ГЕНЕЗИСА ПОЧВ Почвообразовательный процесс представляет собой совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, формирующих самостоятельное биокосное тело в поверхностном слое земной коры - почву. Почвообразование совершается под влиянием солнечной энергии при взаимодействии живых организмов и продуктов их распада с корой выветривания, содержащей воду и воздух. Сущность почвообразовательного процесса определяют два противоположных и взаимосвязанных комплекса биохимических, химических, физических, физико-химических процессов - поглощение живыми организмами минеральных веществ из окружающей среды и воздействие на окружающую среду живых организмов, продуктов их жизнедеятельности и распада. При почвообразовании протекают и другие противоположно направленные процессы. Можно назвать следующие пары явлений, свойственных генезису почв (Роде, Глазовская): 1- Поглощение живыми организмами из почвы минеральных соединений и синтез органического вещества. Выделение живыми организмами в почвенный покров и почвенную атмосферу органических и минеральных соединении. 2. Разложение и минерализация органических остатков. Синтез из органических и минеральных соединений гумусовых веществ почвы. 3. Подкисление почвенных растворов органическими кислотами, продуцируемыми организмами при жизни, освобождающимися после отмирания и образующимися при гумификации. Нейтрализация почвенных растворов при обменных реакциях водорода органических кислот с основаниями, освобождающимися при минерализации органических остатков и разложении первичных минералов. 4. Разрушение первичных минералов по- чвообразующей породы. Синтез вторичных минералов и органо- минеральных комплексов. 5. Коагуляция органических, органо- минеральных и минеральных коллоидов, образование устойчивых агрегатов. Пептизация почвенных коллоидов, разрушение агрегатов. 6. Гидратация минеральных соединений. Дегидратация их. 7. Окислительные процессы, идущие при свободном доступе кислорода в почвенную толщу или отсутствие дефицита кислорода в почвенных водах. Восстановительные процессы при постоянном или периодическом застое влаги и не достатке кислорода. 8. Преимущественное движение растворов вверх и накопление подвижных соединений в верхней части профиля. Движение растворов вниз, растворение и вынос подвижных соединений. 9. Поглощение элементов органогенов живыми организмами и биогенное их накопление в верхних горизонтах почв. Растворение и вынос элементов биоген ной аккумуляции. 10. Адсорбция почвенными коллоидами и живущими в почве живыми организмами га зов почвенной атмосферы. Десорбция газов, их выделение в процессе дыхания и при разложении растительных остатков. 11. Дифференциация почвенного профиля и формирование различных по составу и свойствам генетических горизонтов. Нарушение строения почвенного профиля при физико-механических деформациях в ре зультате деятельности почвенных животных и перемещениях почвенной массы. Почвообразовательный процесс объединя ет в себя явления, весьма различные по природе и генетической значимости. А.А.Роде разделяет почвообразование на три группы явлений в зависимости от их сложности: - процессы обмена веществ и энергии между почвой и другими телами (поступление и вынос), обмен газами, влагой, тепловой энергией, зольными веществами, и т.д. - процессы превращения веществ и энергии в почвенном теле: реакции разложения растительного опада, реакции микробного синтеза, разложения и образования оргаыо- минеральных соединений, новообразование и распад органических веществ, аммонифика ции, нитрификации, денитрификации, окисление, восстановление, замерзание, оттаивание, испарение, конденсация и т.д. - процессы перемещения веществ и энергии в почвенном теле: передвижение воздуха, воды, пара, почвенной массы и т.д. Частные почвообразовательные макро- процессы - результат многолетнего суммирования годичных циклов микропроцессов (аккумуляция гумуса и зольных элементов, выщелачивание, лессиваж, оподзоливание, 34
2.2. НАКОПЛЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА осолодение, оглеение и т.д.) Система этих процессов образует почвенное тело с присущим ему характерным профилем. Частные почвообразовательные макропроцессы в современном почвоведении чаще называют Элементарными почвенными процессами" (ЭПП) Общие (тотальное) почвообразовательные макропроцессы: подзолообразование, черноземо- образование, буроземообразование и т.д. Под элементарными почвенными процессами (ЭПП) понимается сочетание взаимосвязанных биологических, химических и физических явлений, протекающих в почвах и являющихся главными составляющими почвообразования в целом (Герасимов, Глазовская). Это конкретные явления, механизмы и процессы, приводящие к образованию того или иного признака почвы. Прецессионный подход к генезису почв позволяет глубже познать их производственно-генетические возможности. При рассмотрении конкретного почвенного профиля внимание концентрируется на двух-трех ведущих элементарных почвообразовательных процессах которые формируют тип (подтип) почвы и поддерживают его в равновесии с окружающими внешними факторами. Развитие почвенного типа (подтипа) происходит под воздействием нескольких элементарных процессов и эти процессы являются главными, определяющими в сумме направления почвообразования и генезис конкретной почвы. Главные процессы могут сочетаться с сопутствующими подчиненными явлениями, не характерными для данного почвообразования. Главенство процессов неабсолютно. В зависимости от типов почв и конкретных условий главное может стать второстепенным, подчиненным. Любой почвенный профиль не формируется только каким-либо одним ЭПП. Поэтому явления подзолообразования, черноземообра- зован ия, буроземообразования, солон цеобра- зоваиия и другие представляют совокупность ЭПП, приводящих к формированию соответствующих почв. И.П. Герасимов считает, что "концентрация элементарных почвенных процессов представляет собой совершенно логическое и за- 2.2.L Гумусообразование Гумусообразование - формирование систем гумусовых веществ почв, проходящее ряд стадий и состоящее из ряда элементарных процессов. Органические вещества, образующиеся в результате фотосинтеза и появляющиеся за счет потребления животными и микроорганизмами растительной органики, поступают в кономерное развитие новодокучаевской формулы "свойства почв - почвообразовательные процессы - факторы почвообразования", прежде всего в ее среднем звене ("процессном"). Иначе говоря, это то новейшее достижение синтетического (общегенетического) подхода к диагностике почв, которое должно целенаправленно обеспечить использование в почвоведении- всех... новейших методов аналитического подхода к почвам". В настоящей работе мы следуем принципам И.П.Герасимова, М.А. Глазовской, С.В.Зонна, А.Н.Розанова и объединяем элементарные почвенные процессы в четыре группы: 1. Накопление и преобразование органа чес кого вещества: - гумификация и гумусонакопление; - торфообразование. 2. Превращение и миграция минеральных и органических веществ с их частичной ак кумуляцией в пределах почвенной толщи: - выщелачивание карбонатов и легкорастворимых солей; - солонцовый процесс; - осолодение; - подзолообразование; - лессиваж (иллимеризация); - псевдооподзоливание. 3. Превращение и аккумуляция мине ральных веществ - солончаковый процесс (засоление); - латеризация (латеритообразование); - мергеленакопление. 4. Превращение минеральной части почвенной массы и горных пород: - первичное почвообразование; - оглинивание; - с литогенез; - глеевый и псевдоглеевый процессы; - аллитизация (ферраллитизация). Значимость и распространенность от дельных процессов в почвах Северного Кавказа неодинакова, поэтому и детальность их характеристики различна. Некоторые явления, не характерные р,ля автоморфных почв Северо-Кавказского региона, такие как корообра- зование, криогенез нами не рассматриваются. почву как продукты жизнедеятельности компонентов биоценоза. Вместе с растительными и животными остатками почвы они получают энергию, консервированную фотосинтетическим путем, биогенные элементы, аккумулированные телами растений, а также исходные вещества для образования гумуса. В различных природных зонах объем органического вещества естественных биоценозов, обуславливающих биологический круто- 2.2. НАКОПЛЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА 35
2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ворот, неодинаков. В лесных почвах в почвообразовании в виде наземного опада ежегодно поступает 3,5-9,0 т сухого вещества на гектар. В этих условиях опад, образующий лесную подстилку, является главным источником гумуса. Природная луговая и степная растительность оставляет свой ежегодный опад в виде корней во всей почвенной толще, а также стеблей на поверхности почвы. Ежегодный объем опада колеблется в среднем от 8,5 до 20,5 т сухого вещества на гектар. Значительную массу, правда в ряде случаев меньшую, чем естественная растительность, дают для почвообразования культурные растения в виде пожнивных и корневых остатков. С возрастанием урожаев интенсифицируется и биологический круговорот агроценозов. В меньшем количестве в процесс почвообразования поступают органические вещества зоомассы, объем которой составляет 0,5- 3,0% от объема фитомассы. Велика роль микробных остатков. Динамический годовой запас микробной массы в почвах достигает больших величин. Вещества органических остатков в сложнейших процессах превращения претерпевают изменения по двум главным направлениям - минерализации и гумификации. В процессе минерализации сложные органические соединения при участии различных групп микроорганизмов превращаются в простые химические вещества - воду, углекислый газ, соли различных катионов и анионов. В минерализацию вовлекается большая часть органических остатков - до 80-90% Продукты минерализации попадают в почвенные растворы и в значительной степени становятся источником питания растений, то есть вновь включаются в биологический круговорот веществ. Скорость минерализации и характер об разующихся при этом продуктов зависят от химического состава растительных остатков и условий, в которых происходит разложение. Основной причиной, обуславливающей влияние химического состава растительных остатков на скорость их разложения, является неодинаковая устойчивость органических веществ растительного опада к ферментативному расщеплению. Наиболее быстро минерализуются легкорастворимые соединения - сахара, аминокислоты, белки, крахмал. Значительно медленнее разлагается лигнинфици- рованный материал и вещества типа гемицел- люлоз. Замечено, что растительные остатки с широким отношением C:N (более 20) разлагаются очень медленно. Изменение влажности в довольно широких пределах незначительно влияет на интенсивность минерализации растительных остатков в почве. Лишь при очень низкой и очень высокой влажности (100% полной влагоемкости) скорость минерализации замедляется. Оптимальная влажность для разложения растительных остатков - 50-60% от полной влагоемкости. Достаточно полно исследовано и влияние температуры на интенсивность разложения растительных остатков. Установлено, что с повышением температуры скорость минерализации также повышается. Оптимум температур этого процесса лежит в пределах 30-37'С. Очень большое влияние на скорость ми нерализации оказывает гранулометрический и химический состав почв, в частности, степень гумусированности. При оптимальных внешних условиях разложения тяжелый гранулометрический состав и низкое содержание гумуса тормозят минерализацию органических остатков, так как свободная минеральная по верхность обуславливает процессы сорбции промежуточных продуктов разложения. Исследования Л.Н.Александровой пока зали, что приемы глинования всегда приводят к заметному накоплению гумуса в почвах, так как сорбируя на своей поверхности орга нические соединения, глинистые минералы снижают скорость минерализации. Таким образом, процесс разложения рас тительных остатков в почве регулируется комплексом причин. Этот же комплекс причин определяет в почве соотношение между протекающими сопряженно процессами мине рализации и гумификации органических остатков. И если процесс минерализации видимых следов в почве не оставляет, то совер шенно другой результат характерен для гумификации. Гумификация - процесс синтеза гумусовых веществ. Они образуются из обломков биологических макромолекул или их мономе ров, которые оказываются в почве благодаря метаболизму ее живого населения. Это те же сахара, аминокислоты, белки, целлюлоза, лигнин и другие химические соединения рас тительных остатков, а также корневые выделения живых растений, которые, попадая в почву, могут подвергнуться минерализации, а могут стать источником синтеза гумуса. Пути гумификации исследуются многими авторами как в наглей стране, так и за рубежом. В последние годы наиболее распространены схемы гумификации, предложенные М.М.Кононовой и Л.Н.Александровой. Кононова считает, что специфической реакцией гумификации является конденсация ароматических соединений фенольного типа с аминокислотами и протеинами. Источники структурных единиц - продукты распада лигнинов, танинов, феноль- ные соединения продуктов метаболизма микроорганизмов, аминокислоты и пептиды частичного распада и синтеза белковых соединений. Л.Н.Александрова подчеркивает дли тельность и многообразие отдельных звеньев гумификации. На первой стадии ведущим является процесс кислотообразования в результате биохимического окисления продуктов разложения органических остатков. При этом 36
2 2. НАКОПЛЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА происходит фракционирование системы образующихся гумусовых кислот но степени растворимости на группы гуминовых кислот и фульвокислот. В почве формируется сложная система свободных гуминовых кислот и их органо-минеральных производных. Одновременно образуется и азотная часть гуминовых кислот. На второй стадии гумификации в гуминовых кислотах постепенно возрастает степень ароматизации, вследствие частичного отщепления белковых алифатических цепей, дезаминирования и внутримолекулярных перегруппировок. Эта стадия очень длительная, осложняющаяся постоянным поступлением вновь образующихся гумусовых веществ. Третья стадия трансформации гумусовых веществ - их постепенная минерализация. Конденсационная теория М.М.Коновой не исключает участия высокомолекулярных фрагментов в процессе гумификации. Гипотеза Л.Н.Александровой не исключает, в свою очередь, реакций конденсации в процессе гумификации. Таким образом, можно полагать, что оба эти пути гумификации возможны и реально сосуществуют в природе. В общем виде взаимосвязь между процессами минерализации и гумификации между основными источниками гумусовых веществ и самими гумусовыми веществами можно представить как постоянно идущий распад, доходящий до разных степеней, и одновременно постоянно идущий синтез, начинающийся с любого этапа разложения (Гришина). Согласно кинетической теории гумификации (Орлов), результатом биохимической трансформации растительных остатков и гумусовых веществ является формирование системы специфических (гумусовых) и неспецифических органических соединений, термоди иамически наиболее устойчивых в данных условиях. При этом одно из наиболее общих свойств этой системы - ее динамичность. Внутригодичное изменение системы гумусовых веществ подчиняется определенной цикличности, которая приводит ее (систему) в одно и то же время к вполне определенному стабильному состоянию. При этом сформированный почвенный гумус как бы регулирует свое количественное и качественное воспроизводство, действует как свободная матрица. Гумификация совершается в определенных условиях окружающей среды. В связи с разнообразием этих условий конечные продукты гумификации также неодинаковы. Обычно, отмечая разнообразие условий среды, подчеркивают следующие факторы гумификации: масса растительных остатков, химический состав гуми- фицирующихся веществ, режим влажности и аэрация почв, реакция среды и окислительно- восстановительные условия, интенсивность деятельности микроорганизмов, гранулометрический состав и другие особенности минеральной части почв. Одни и те же условия могут оказать иногда противоположное влияние на процесс гумификации. Например, обогащение почв кальцием при благоприятных условиях активизирует микрофлору и ускоряет процессы трансформации растительных остатков, но одновременно повышает устойчивость органических соединений за счет их взаимодействия с кальцием, что может сни зить темп гумификации. Главные продукты гумификации, от которых непосредственно зависит формирование разных свойств почв и типов почвообразова ния, представлены гуминовыми кислотами и фульвокислотами. Анализируя факторы гумификации в различных природных условиях, Л.Н.Александрова пришла к выводу о правомерности выделения типов гумификации органических остатков в почве: фульватного, гуматнофулъватного. фульватно-гуматного и гумапшого. 5. Морфометрия черноземов Предкавказья Регион ЦТаманский п-ов ЦКубано- Приазовская низменность |Кубанская предгорная | лесостепь Подтип Южные (каштановые) Обыкновенные (карбонатные) мощные Обыкновенные (карбонатные) сверхмощные Типичные сверхмощные Выщелоченные сверхмощные Горные средне- гумусные и тучные Горизонты и их глубина, см А 43 54 54 59 64 51 АВ 100 112 143 149 168 126 В 115 141 170 172 183 139 Гумификация - глобальный процесс, встречающийся во всех без исключения почвах. Это главная и всеобщая черта почвообразования - отражение биологического круговорота веществ в свойствах почв. Если интенсивность разложения растительных остатков слабее, чем их поступление, то результат гумификации - образование в верхней части почвы органогенных горизонтов: лесной под стилки (А0), степного войлока (А<>), торфяного (Ар), грубогумусного (А|Ао). При оптималь ном сочетании процессов минерализации и гумификации в результате гумусообразования формируются в почвах перегнойно-аккумуля- тивные горизонты различного типа и мощности. Разнообразие определяется разнокачественным характером гумификации и сочетанием аккумуляции гумуса с другими процессами. В черноземах и южных (каштановых) почвах гумусовый профиль определен гори- 37
2 ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ зонтами А, АВ (табл. 5). В лесостепных почвах гумусовые горизонты отличаются большой сложностью - Аь А^к, A,G. Серые лесные почвы характеризуются следующим набором почвенных гумусовых горизонтов: Аь AiA2, AiBu. Подтипы бурых лесных почв неодинаковы по характеру горизонтов: кислые и насыщенные почвы - Аи AiBu; лессивиро- ванные почвы - Аь AiA2l, AiBt. Все эти генетические перегнойно-аккумулятивные горизонты являются основой плодородия почв, кладовой их богатства. Гумусовый потенциал почв - главный показатель их плодородия. Чем выше содержание и запасы гумуса в почве, тем, как правило, выше урожайность зерновых культур. Количественная сторона гумусообразования в почвах Северного Кавказа отражена в таблице 5 и рис. 5. Показатели гумусового состояния оцениваются по придержкам (табл. 6). Исследования последних лет показали, что на Северном Кавказе, как и в других регионах страны, наблюдается прогрессирующий процесс дегумификации почв - снижение содержания гумуса в них. Ф.Я.Гаврилюк в 1993 г. провел сопоставление картограммы содержания гумуса в почвах Северного Кавказа, составленной В.В.Докучаевым в 1893 году с собственной картограммой. За 100 лет почти в 2 раза уменьшился контур черноземов с содержанием гумуса 7-10%, значительно сократился и контур с содержанием гумуса 4-7%. 6. Показатели гумусового состояния почв (Гришина, Орлов) Признак ЦСодержание гумуса, % ЦЗапасы гумуса в слое 0-100 см, т/га ЦОбогащенность назотом, С : N |Тип гумуса, СГк* С,|К 1" — —! Уровень 1 Очень высокое высокое среднее низкое очень низкое очень высокие высокие средние низкие очень низкие очень высокая высокая средняя низкая очень низкая фульватный гуматно- фульватвый фульватно- гуматный гуматный j Пределы величин! 1 более 10 1 6-10 4-6 2-4 менее двух | более 600 II 400-600 200-400 100-200 менее 100 II более 5 II 5-8 8-11 11 14 менее 14 II менее 0,5 II 0,5-1 1-2 более 2 || Рис. 5. Показатели /умусонакапления в почвах Предкавказья: каштановые: К, светла каштановые, К: - каштановые, Kj тем но-каштановые; черноземы: южные (каштановые) Чат,' обыкновенные карбонатные 4V. типичные - '!„, /орные - Ч„ слитые - Че; лесостепные: темно серые Л^ , серые - Л*<т, светло серые Лет: темно серые лесные (буровата-темно серые лесные) - Л6с; бурые лесные: слпбоненасыщенные. (типичные) Л^„, ненасыщенные (кислые) Л«ж. оподяоленные (лессивированные ) - Лм (Вальков, 1077). 88
2.3. ПРЕВРАЩЕНИЕ И МИГРАЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Причины дегумификации почв имеют комплексный характер. Главными из них являются эрозионные процессы, а также минерализация гумуса и отсутствие последующего восполнения потерь гумуса органическими удобрениями. В разных регионах Предкавказья на первый план выходит одна из этих причин. 2.2.2. Дерновый процесс С гумификацией связан дерновый процесс. Этот процесс предполагает накопление гумуса и приобретение почвой комковато- зернистой структуры под воздействием травянистой растительности. При этом происходит аккумуляция в верхних горизонтах азота и зольных элементов питания растений, приобретение почвами благоприятных водно- физических, химико-физических свойств. Наиболее ярко дерновый процесс развивается под луговой и лугово-степной растительностью. Он характерен для дерновых почв лесной зоны, луговых гидроморфных почв дельтово-плавневых территорий, черноземов и частично каштановых почв. Важным моментом дернового процесса является взаимопроникновение гумифицирующихся и минерализующихся растительных остатков в виде отмерших корней и минеральных соединений почв, образование устойчивого органо-минерального комплекса и в результате - формирование агрономически ценной структуры. Именно дерновый процесс обусловливает высокое потенциальное плодородие почв и создает благоприятную экологическую обстановку для 2.3.1. Выщелачивание карбонатов и легкорастворимых солей В природе постоянно наблюдаются явления выноса (вымывания) за пределы почвы и коры выветривания легкорастворимых солей, а также труднорастворимых карбонатов Са и Mg, которые или содержались в материнской породе, или неизбежно возникали при почвообразовании и выветривании, осолонцевании, осолодеиии и др. Однако весьма часто удаление из почвы простых солей не обязательно сопровождается указанными процессами, а носит индивидуальный характер. Поэтому выщелачивание целесообразно понимать как самостоятельный почвообразовательный процесс, включающий явления вымывания из почвы солей без развития свойств солонцева- тости, осолодения и лессиважа и др. Карбонат кальция (СаСОа) - труднорастворимая соль. Миграция карбонатов возможна только после их превращения в бикарбонаты, что происходит в водных растворах в присутствии углекислоты: СаСОз + Н20 -I- C02 g Са(НС03)2. большинства сельскохозяйственных растений. 2.2.3. Торфообразование Торфообразование - биохимический процесс накопления медленно гумифицирующихся и почти не минерализующихся растительных остатков, протекающий в анаэробной среде при избыточном увлажнении. Накопление торфа как одно из важнейших явлений болотного почвообразования может развиваться в разнообразных гидрологических условиях, создающих различный качественный состав конечного материала, его количество и обьем. Торфяные слои формируются при резком недостатке элементов минеральной пищи и при потоке минерализованных грунтовых вод, в сильно кислых, кислых, нейтральных и щелочных условиях на минеральной поверхности и при зарастании водоемов. Торфообразование наблюдается во всех термических поясах Земли, но наиболее оно выражено и изучено в бореальном влажном климате. На Северном Кавказе торфообразование распространено в районе Приазовских плавней, где под тростниковой растительностью и кустистыми осоками образуется слой торфа от 20 до 200 см, а почвы известны как торфяники и торфяно-глеевые. По данным Е.С.Блаж- иего (1971), плавневые торфяники характеризуются высокой зольностью. У неразложив- шихся и слаборазложившихся торфов зольный остаток составляет 18-39%. Разложение торфяника и его заиление паводковыми водами увеличивает зольность до 40-70% . Бикарбонат кальция - Са(НСОя)2 существует только в водорастворимом состоянии. При высыхании почвы он обратимо превращается в СаСОа, образуя иллювиально- десуктивные карбонатные горизонты. Вынос карбонатов за пределы почвы и коры выветривания при промывном водном режиме создает условия д,ля возникновения кислой реакции среды. Выщелачивание и миграция солей при непромывном водном режиме являются условиями формирования солевых иллювиальных горизонтов (белоглазки, гипса, легкорастворимых солей). Почвы, не обнаруживающие' элювиально-иллювиальных явлений в отношении сиалитной массы, становятся таковыми для простых солей (черноземы, каштановые, коричневые почвы). Общеизвестны классификационные подразделения почв по степени выщелоченности от карбонатов. Вынос солей и их миграция, образование иллювиальных солевых горизонтов А.И.Иванова и Н.Н.Розов включили в число основных процессов, определяющих выделение генетических типов почв. Степень развития выщелачивания связа- 2.3. ПРЕВРАЩЕНИЕ И МИГРАЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 39
2 ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ на с вертикальными циклами токов почвенных растворов и во многом определяется физическим состоянием почв, их фильтрационной способностью. Промытость черноземов Предкавказья зависит от хорошей острукту- ренности и оптимальных физических свойств, обусловливающих легкую фильтрацию гравитационной влаги. При повышенной плотности почвы и склонности почвенной массы к явлениям значительного набухания и усадки выщелачивание приобретает специфические черты. Это можно проследить на примере слитых почв лесостепи. Серые лесостепные почвы неблагоприятны по физическим характеристикам и имеют резко выраженную способность изменять объем при увлажнении и высыхании. При таких условиях выщелачиванием простых солей охвачены горизонты А^ AiA^, A]G и слитой В. Материнская порода оказывается почти изолированной от нисходящих токов воды слитым горизонтом. Гравитационное прома- чивание происходит редко и непродолжительно, преимущественно по трещинам, которые сразу же заплывают разбухшей массой. Капиллярное же увлажнение также практически исключается из-за различий в диаметре капилляров горизонтов А, В, и С. В течение осенне-зимне-весеннего периода промачивание лесостепных почв из-за слитого горизонта не превышает 150 см, т.е. ежегодному увлажнению (но не промыванию) подвергается только верхняя часть слоя карбонатных новообразований. Процесс выщелачивания тесно связан с количеством и формами карбонатов в почвах. Почвы лесных типов с промывным водным режимом отличаются интенсивным геохимическим выносом с почвенно-грунтовыми водами легкорастворимых солей, СаСОа и MgC03. Солевые и карбонатные новообразования в таких условиях не наблюдаются. Черноземы Северного Кавказа характеризуются периодически промывным водным режимом. Поэтому для них характерна тенденция удаления из профиля почвы и коры выветривания легкорастворимых солей и отсутствие горизонтов их скопления. В черноземах процессы выщелачивания и миграции карбонатов сопровождаются образованием карбонатного горизонта ниже гумусового профиля и выделением карбонатных новообразований миграционного типа - прожилки, мицелий, паутинка. Мягкая зима, слабое зимнее промерзание, глубокое промачивание почвы, длительны теплый период, чередование нисходящих и восходящих токов влаги определяют значительную амплитуду миграции карбонатов по профилю и появление мицелляр- ных новообразований, хорошо наблюдаемых на срезе высыхающей почвы. Количество карбонатов и их миграция по профилю настолько специфичны, что приобретает фациальный характер. Еще К.Д.Глин- ка (1932) отметил важнейшую способность предкавказского чернозема - присутствие "на чиная с поверхности горизонтов, войлокооб- разных налетов игольчатых кристаллов углекислой извести"... Подобные новообразования затем получили название карбонатной плесени или псевдомицелия. Глубокое проникновение почвообразования в материнскую породу в черноземах южноевропейской фации связано с сильным про- мачиванием профиля атмосферными осадками и более частыми годами, когда водный режим складывается по типу промывного. Поэтому черноземы Предкавказья более промыты от легкорастворимых солей и содержат меньший объем карбонатов, чем соответствующие почвы Нижнего Дона (табл. 7). 7. Карбонаты в почвах Краснодарского края Почвы Бурые лесные ]Серые лесные [Серые лесостепные 1 Черноземы: горные слитые выщелоченные типичные обыкновенные каштановые ] (южные) Вскипание от НС1, см - - 160 64 157 162 74 С поверхности 51 Зона мицелия, см - - ~ 90-126 162-173 94-170 36-127 65-115 Характер конкреций (начало и конец), см - - Журавчики, 160-350 Белоглазка, реже журавчики, 155-300 Журавчики, 160-350 Белоглазка и журавчики, 175-450 Белоглазка, 170-450 Белоглазка, 120-300 Белоглазка, 120-300 СаСОз, т/га | В гумусиро- ваном профиле - - — 450 50 350 1070 520 В слое 1 0-200 см - - — 1350 500 250 1000 1620 1370 Общая мощность почв, условно принимаемая по нижней границе горизонта конкреционных карбонатных новообразований, свидетельствует о больших различиях в объеме материнской породы, включаемой в почвообразовательный процесс. 40
2.3 ПРЕВРАЩЕНИЕ И МИГРАЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В восточной и северной части Азово- Кубанской низменности максимум скопления карбонатов наблюдается на глубине 220-260 см, где количество СаСО достигает 14-15%. Ниже этого горизонта количество СаСО снижается и на глубине около 4 м составляет 6- 9%. В южной части Азово-Кубанской равнины под выщелоченными черноземами гори зонт максимального скопления карбонатов спускается до 300-350 см, где содержание СО составляет 5-8 (рис. 6). Скопления карбонатов в каштановых, карбонатных и типичных черноземах мучнистые (типа белоглазки) неясно выраженные. У остальных подтипов, наряду с белоглазкой, встречаются плотные журавчиковые образования. В слитых черноземах последние преобладают. Карбонатный мицелий четко выражен на 20-30 см ниже линии и до начала конкреционных выделений CaCO.t. Мицелляр- ные выделения карбонатов наиболее характерны для подтипов каштанового карбонатного и типичного черноземов. У выщелоченного чернозема зона выделения мицелия практически локализована в пределах переход- ного горизонта В. В слитом черноземе и в ряде случаев в горном внешне признаки миграции карбонатов не наблюдаются. В горизонте В и глубже в лессовидной породе, видны прожилки карбонатов. Четкость этого типа новообразований уменьшается от каштанового и карбонатного чернозема к слитому. Конкреционный иллювиальный горизонт появляется ниже горизонта В. В содержании свободных карбонатов четко прослеживается различие у подтипов черноземов. Неоднородность карбонатного профиля выявляется в неодинаковой глубине появления карбонатов (вскипание от НС1, начало мицелия и белоглазки) и в неодинаковом количестве карбонатов в профиле. Подсчет показывает, что в слое 0-200 см содержится в пересчете на 1 м2 260 кг СаСОя у карбонатного, у типичного - 130 кг, у выщелоченного - 70 кг. Общие запасы СаСОи на гектар исчисляются тысячами тонн, достигая максимума в карбонатных черноземах. Однако подтип карбонатных (обыкновенных) черноземов неоднороден по общим запасам карбонатов в почвенной толще. Неоднородность связана со степенью ксерофитности внешних условий. Несмотря на повсеместную поверхностную карбоната ость, ареалы черноземов сухих территорий содержат больше СаСОа в своей толще, чем карбонатные черноземы на границе с районами распространения более влажных типичных черноземов. Так, в Краснодарском крае в карбонатных мощных черноземах восточных районов в слое 0-200 см на 1 м" количество СаСО.ч составляет 285 кг, а в карбонатных сверхмощных черноземах южных районов - всего 230 кг. Следовательно, по степени выщелачивания могут сравниваться даже вскипающие с поверхности почвы. Анализ содержания карбонатов в генетических горизонтах показывает высокую степень вариабельности их количества. В материнской породе с глубиной интенсивность варьирования уменьшается по мере установления повышенного уровня карбонатной стабильности, поэтому содержание карбонатов для того или иного горизонта нельзя считать диагностическим показателем. В этом отношении более приемлемы в диагностике такие свойства черноземов как начало вскипания от НС1, глубина появления и характер карбонатных новообразований, общее количество карбонатов в гумусовом профиле и в двухметровой толще. Степень выщелоченности отражается на реакции среды, поглощенных основаниях и солевом составе почв. Особенно четко эта взаимосвязь проявляется в степных почвах, где можно констатировать разные стадии промы- тости. В лесных почвах при господстве промывного водного режима выщелачивание проявляется в законченной форме, когда происходит постоянное и полное удаление из профиля почвы и коры выветривания легкорастворимых солей и карбонатов. 2.3.2. Солонцовый процесс Солонцовый процесс (осолонцевание) связан с внедрением в почвенный поглощающий комплекс обменного натрия, что ведет к образованию солонцов. По К.К. Гедройцу солонцы образуются в процессе рассоления солончаков. При хлоридно-натриевом и сульфато-натрие- Чс* j г СО, V V ч» Рис. (!. Содержание карбонатом « 4ifjmo.te.fiax Алоно Кубанской низменности: Чк обыкновенные (карбонатные). Чса типичные (слабоаыщелоченные). Чв - аыщелоченные. 41
2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ вом засолении в поглощающий комплекс внедряется катион Na, вытесняя кальций и магний. При рассолении солончаков, после выщелачивания из верхних горизонтов водно- растворимых почвенных солей, коллоиды, насыщенные натрием, пептизируются и, вмы- ваясь на определенную глубину, выпадают под действием электролитов (солей) в осадок, образуя солонцовый горизонт. Наиболее энергично вступает в поглощающий коллоидальный комплекс почв из соды. Образование солонцов и солонцеватых почв может происходить при перемежающемся засолении и рассолении почв, в процессе которых обменные катионы Са и Mg замещаются катионом натрия. При насыщении поглощающего комплекса натрием почва приобретает щелочную реакцию: почва Na -f H20 = почва - Н -f NaOH. Присутствие в почвенном растворе ионов 2- СОя и НСОа вызывает образование соды: почва 2Na + Н2С03 = почва Н2 + Na2COa почва - 2Na + Са(НС03)а = почва - Са + 2NaHCOa. В связи с этим солонцовый процесс часто называют щелочным гидролизом. Высокая щелочность и присутствие соды приводит к диспергации коллоидно-илистой части почвы, коллоиды из геля переходят в золь, перемещаются из верхних горизонтов вниз, образуется уплотненный коллоидно-илистыми частицами иллювиальный солонцеватый горизонт. Осолонцевание почв происходит при рассолении безгипсовых и глубокогипсовых солончаковых и солончаковатых почв в условиях орошения за счет концентрированных хлор-натриевых, сульфатно-натриевых и содо- содержащих почвенных растворов (Попов). Кроме того, причиной солонцевания почв могут являться ирригационные воды с повышенным содержанием катионов натрия и минерализованные грунтовые воды в случае их подъема при орошении и внедрении в пределы почвенного профиля. Содержащийся в солонцах и солонцеватых почвах обменный натрий определяет многие химические и водно-физические свойства почв, которые называют свойствами солонце- ватости. В присутствии поглощенного натрия, обусловливающего щелочные свойства почв и образование соды, почвенные коллоиды приобретают высокую дисперсность и большую подвижность в воде. Структурные элементы под действием воды разрушаются, размокают. Почвы, насыщенные натрием, характеризуются высокой пластичностью и липкостью. При смачивании они сильно набухают. В сухом состоянии объем их резко уменьшается, образуются плотные горизонты, разбитые трещинами на столбовидные или глыбистые отдельности. Для солонцов и солонцеватых почв характерны высокая гигроскопичность, низкая водопроницаемость и высокое содержание недоступной для растений влаги. Солонцовые свойства возрастают по мере насы- щения коллоидов натрием и достигают максимума при содержании натрия более 20% от емкости обмена. Присутствие в почвах поглощающего Mg усиливает солонцеватые свойства, вызываемые Na. Однако, как показали исследования Н.П. Панова и Н.А. Гончаровой, природный про цесс солонцевания нельзя сводить только к наличию в почве обменного натрия. Изучая факты, определяющие неблагоприятные свой ства малонатриевых солонцов, они установили, что формирование иллювиальных гори зонтов в солонцах связано с накоплением легко подвижных соединений SiOv и потенци ально подвижных полуторных окислов и магния, образующихся при разрушении минералов. Легкоподвижные соединения Si02 участвуют в образовании иллювиального гори зонта, вызывая цементацию почв при высы хании и пептизацию (высокую дисперсность) почвенной массы под воздействием воды и другие отрицательные агрофизические свой ства почв: В.Н. Михайличенко установил, что основным фактором устойчивости дисперсного состояния почвенной массы солонцов является гидрофильная плазма, содержащаяся в малонатриевых солонцах и играющая роль пеп •газатора и стабилизатора гидрофобных си стем. Автор пришел к выводу, что образова ние солонцов не ограничивается обменом ио нов между почвенно-поглощающим комплексом (ППК) и почвенным раствором. Физико- химические условия образования солонцов способствуют гидролизу алюмосиликатов с осво бождением кремния, алюминия, железа, магния и других элементов, что сопровождается синте зом поликремииевых кислот, алюминатов, разнообразных коллоидно- и молекулярноподвиж- ных веществ, придающих почвам солонцовые свойства. В процессах солонцообразования большое значение, как показали работы В.В. Егорова, имеют воднорастворимые соли натрия, залегающие в подсолонцовом солевом горизонте и питающие при периодическом увлажнении и высыхании солонцовый горизонт. Солевой горизонт солонцов является постоянным резервом натрия, обеспечивая относительную устойчивость солонца в природе и возмож ность реставрации солонцовых свойств. Процесс осолонцевания возникает на орошаемых почвах при содержании в поливной воде остаточных количеств бикарбоната натрия, которые определяются по формуле Итона: NaHC03=(HCOH+CO:i)-(Ca+Mg) м.экв/л. При оценке оросительной воды по этому показателю можно руководствоваться следующими придержками (Попов). Воды с содержанием остаточных карбонатов натрия до 0,6 м.-экв/л. пригодны для орошения, но необходимы мероприятия по защите почв от 42
2.3. ПРЕВРАЩЕНИЕ И МИГРАЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ осолонцевания; 0,6 - 2,5 - условно пригодны, но требуют предварительной нейтрализации бикарбонатной и карбонатной соды; более 2,5 м.-экв/л. - не пригодны для орошения. Осолонцевание почв получает развитие и при орошении иещелочной водой, но содержащей в своем составе повышенное количество катионов натрия. Для определения опас ности осолонцевания в этом случае используют формулу Ричардса: SAR =' ■ Na , где SAR - натриевое адсорбционное равновесное, Na, Ca, Mg - содержание катионов в м.- экв/л. Опасность осолонцевания почв возни кает при величине SAR более 4. Процессам осолонцевания, в первую очередь, подвержены выщелоченные и малогу- мусные почвы с невысоким содержанием обменного кальция, т.е. обладающие малой бу- ферностью по отношению к осолонцеванию. 2.3.3. Осолодекие Осолодение (щелочной гидролиз) происходит в степных депрессиях (западинах) в условиях лесостепи, степи и сухой степи при близком стоянии слабоминирализованных грунтовых вод или при периодическом пере движении растворов водами поверхностного стока. При осолодении происходит разрушение минеральной части почвы под воздействи ем слабоконденсированных дисперсных фуль- вокислот. Реакция растворов - слабощелочная, поэтому и распад минералов определяется как щелочной гидролиз. Интенсивный вынос продуктов разрушения, представленных в преобладающей массе органо-минералъными коллоидами гидроокислов железа и алюминия, приводит к относительному накоплению в элювиальном горизонте Аа кремнезема и формированию уплотненного глинистого иллювиального горизонта Bi, обогащенного полуторными окис лами. Низкая водопроницаемость иллювиального горизонта вызывает псевдоглеевые процессы разрушения минеральной части почвы. Продукты разрушения агрегируются в конкреции окислов Fe и Мп и усиливают элюви- альность горизонта А^. Накоплению в этом горизонте SiOu способствует интенсивное раз витие диатомовых водорослей. Солоди и осолоделые почвы широко развиты в обширных падинах северо-западной части Краснодарского края среди обыкновенных карбонатных черноземов и центральной части края в микрозападинах среди выщелоченных черноземов. Считается, что осолодение происходит и при формировании солонцов и солонцеватых почв. 2.3.4. Оподзоливание До последнего времени многие виды и подтипы лесных почв Северного Кавказа, а также элювиальные горизонты этих почв определялись, как оподзоленные или подзолистые. Подзолистый процесс (оподзоливание) наиболее ярко протекает под пологом хвойного леса в континентальных условиях бореаль- ного пояса. На поверхности почвы аккумулируются грубая лесная подстилка - горизонт А модер или моор. Малозольные растительные остатки этого горизонта с преобладанием целлюлозы, лигнина, гемицеллюлозы, а также в присутствии ингибиторов (воски, смолы, дубильные соединения) медленно гумифициру- ются Под воздействием преимущественно грибной микрофлоры. При гумификации среди образующихся органических соединений значительна роль неусредненых фульвокислот и низкомолекулярных уксусной, муравьиной и других кислот, т.е. веществ, обладающих агрессивностью в отношении большинства минералов почвы. Фильтрирующиеся из лесной подстилки органические кислоты в кис лой среде разрушают первичные и вторичные минералы. В связи с этим подзолистый про цесс часто называют кислотным гидролизом. Продукты разрушения могут частично накапливаться в нижележащей иллювиальной толще, формируя иллювиальный горизонт Bi, a также вымываться вертикальными токами воды или горизонтальной внутрипочвенной верховодкой. Промывной водный режим является важнейшим условием развития подзо листого процесса. Элементарный подзолистый процесс необходимо отличать от подзолистого общего почвообразовательного процесса, формирующего тип подзолистых почв. В генезисе подзолов подзолистый процесс - ведущий, но не единственный в общем комплексе явлений почвообразования. Со времен В.В. Докучаева, утвердившего понятие подзол в научной терминологии, формирование подзолистых почв рассматривалось по разному. В то же время теоретические положения различных авторов дополняли друг друга, с большей достоверностью раскрывали возможные пути становления этих почв. Нет достаточных оснований отвергать возможное лессивирование по К-Д. Глинке (1924), который рассматривал подзолистый процесс как вынос из поверхностных горизонтов золей гумуса, а под его зашитой — и тонких минеральных суспензий, и отложение таковых суспензий в горизонте В. Клас сические работы К К Гедройца (1933) и А.А-Роде (1937) раскрывают значение явлений выщелачивания, внедрения в почвенный поглощающий комплекс иона Н\ разрушения первичных и вторичных алюмоферросилика- тов, выноса продуктов распада и синтез в ил 43
2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ лювиальном горизонте вторичного глинистого материала (оглинивание). В.В. Пономарева (1964) и Ф.Дюшофур (1970) акцентировали внимание на биологических аспектах формирования подзолов. Ф.Р. Зайдельман и др. (1970) подчеркивают значение кратковременного анаэробиозиса, связанного с избыточным увлажнением на фоне промывного режима поверхностных горизонтов. В лесных почвах Северного Кавказа трудно предположить наличие подзолистого процесса. Оподзоливание предполагает наличие грубой лесной подстилки (гумус типа мо- ор или модер) со значительным участием агрессивных фульвокислот, разрушающих минеральную часть почвы. В рассматриваемых нами почвах такая лесная подстилка непостоянна и практически отсутствует, а органическое вещество носит муллевый характер. При гумификации растительных остатков фульво- кислоты составляют существенную часть гумусовых веществ. В типичных бурых лесных почвах подавленность и слабое проявление или отсутствие подзолистого процесса отмечалось В.Р. Вильямсом, Л.И. Прасоловым. Ю.А. Ливеровским, СВ. Зонном и др. Отсутствие оподзоленности В.Р. Вильяме объяснял тем, что гумусовые вещества, образующиеся при разложении лесной подстилки, нейтрализуются ее зольными элементами. Согласно исследованиям В.В. Пономаревой, продукты гумусообразования имеют однородный состав и состоят в основном из фульвокислот и небольшого количества бурых гуминовых кислот. Гумус отличается слабой способностью осаждаться с Са, который остается в подвижном состоянии в форме фульвата и создает своеобразный миграционный режим, препятствующий оподзоливанию. Такие условия могут поддерживаться при рН, близкой к нейтральной. Однако исследователи показывают, что оподзоливание не происходит даже в очень кислых бурых лесных почвах. В.М. Фридланд, В.В. Пономарева, СВ. Зонн главную причину отсутствия оподзоленности в бурых лесных почвах видят в том, что агрессивные органические кислоты связываются не только с Са, но и с А1(ОН)я и Fe(OH)a которые освобождаются при оглинивании и псевдоо- глеении. Кроме этого, лесные почвы имеют четкий, довольно мощный гумусовой горизонт, который можно считать биологическим фильтром для подвижных органических соединений. Эти факторы (связывание с полуторными окислами и биологическое поглощение микроорганизмами) позволяют предположить отсутствие агрессивного воздействия фульво кислот на алюмосиликатную часть, т.е. невыраженность подзолистого процесса в лесных почвах Северного Кавказа. Однако в редких случаях на Северном Кавказе в горных условиях можно наблюдать типичные подзолистые почвы. Их распространение связано с кислыми массивнокри- сталлическими породами. Такие почвы ветре чаются на границе лесного и субальпийского поясов под сосновыми лесами на элювии гранитов. 2.3.5. Лессгсваж Лессиваж (иллимеризация) - почвообразовательный процесс перемещения глинистых частиц без их разрушения под действием нисходящих вертикальных и боковых токов влаги. Явление перемещения глинистых частиц в почвах открыто А.К. Георгиевским в конце прошлого века. Позднее К.Д. Глинка (1924) в статье "Деградация и подзолистый процесс" объяснил образование подзолистого горизонта выносом солей гумуса и "тончайших суспем зий" глины и гидратов окиси Fe. Он считал, что подзолистый белесый горизонт - это тон чайпгий кварцевый песок, оставшийся на по верхности глинистых комочков после отмы вания с этих поверхностей тончайших глини стых и железистых частиц. Аналогичных взглядов придерживался СА. Захаров (1927), указывая на возмож ность передвижения при подзолообразовании полуторных оксидов и тонких суспензий, со держащих в своем составе преимущественно RaOa- В результате происходит обогащение верхнего горизонта SiOu, и он приобретает подзолистый характер. Высказанные К.Д. Глинкой и СА. Заха ровым представления о генетическом меха низме обеднения верхних горизонтов почв илистыми частицами не получили в то время в нашей стране широкого распространения в связи с господствующей теорией подзолообра- зовательного процесса А.А. Роде. В западно европейском почвоведении они получили большое развитие. В 1951 г. Ф. Дюшофур предложил использовать термин лессиваж (lessivage) для обозначения процесса формирования двучленного почвенного профиля у лесных почв путем перемещения илистых частиц в почвенной толще без их разрушения. Процессом лессиважа стали объяснять фор мирование в Западной Европе таких почв, как лессиве, парабуроземы, фальерде. В 1958 г. В.М. Фридланд предложил заменить термин лессиваж термином "иллимеризация" (обезыливание), так как первый в переводе обозначает выщелачивание, т.е. вы нос водно-растворимых солей. В.М. Фридланд установил, что иллимеризация преобладает в почвах, относимых обычно к бурым лесным оподзоленным, коричневым оподзоленным, а также в серых лесных и подзолисто- желтоземных почвах. В классическом виде лессиваж - сбалансированный элювиально-иллювиальный процесс: вынос ила из иллювиальной толщи со- 44
2.3. ПРЕВРАЩЕНИИ И МИГРАЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ответствует его накоплению в иллювиальных горизонтах. Такой иллювиальный горизонт накопления ила называется аргиллитовым. Содержание глины в нем в 1,2 раза больше, чем в вышележащем горизонте (по коэффициенту дифференциации ила). В этом горизонте фиксируется ориентированная глина, под которой понимаются глинистые частички, ориентированные по направлению вертикальных ходов, пор, трещин. Передвижение ила по профилю и есть причина ее формирования. В результате лессиважа в горизонтах обезыливания на поверхности почвенных отдельностей появляется кремеземистая присыпка. Рыхлое структурное сложение профиля и вертикальность почвенных токов влаги способствуют глубокому обезыливанию почв. В лесных почвах Северного Кавказа процесс иллимеризации происходит при подавленности иллювиальных явлений. Вынос ила не компенсируется его накоплением. Практически не улавливается транспортируемый материал, который можно было бы сравнить по свойствам с илом разных горизонтов. Неблагоприятные физические характеристики горизонта В, материнской породы и расположение почв на склонах резко ослабевают вертикальные токи влаги. Преобладает горизонтальный внутрипочвенный сток. Это способствует локализации лессиважа в верхней части профиля, без захвата элювиированием горизонтов АВ и В. Важный признак лессирования - однородность валового состава илистой фракции по профилю почвы: молекулярные отношения Si02:Fe20a и Si02:Al»Oa характеризуются близкими величинами в элювиальных горизонтах и в материнской породе. Для лесных почв отмечается более легкий механический состав верхних горизонтов А|, AjAv в сравнении с горизонтом В и материнской породой. Это связано с выносом илистых частиц из верхней элювиальной толщи (табл. 8). Представляется возможным установить степень механического состава при почвообразовании. Для серых и светло-серых лесостепных и лесных, для бурых лесных лес сивированных почв механический состав верхней толщи обычно на одну градацию легче. Так, если подпочва представляет легкую глину, то горизонты Аь AiAu - тяжелосуглинистые. При тяжелосуглинистой подпочве верхние горизонты - среднесуглинистые. Темно-серые лесостепные и темно-серые лесные, а также бурые лесные насыщенные и кислые почвы в верхних горизонтах сохраняют механический состав материнской породы. 8. Содержание ила и физической глины в лесных почвах Северного Кавказа, % Почвы ||Серые слитые лесостепные II * ЦСерые лесные ЦБурые лесные |Бурые лесные ненасыщенные рподзо ленные Горизонты и их г At А|А* AJ В С А, А,А, АВ В С А» АВ В С А, А, А;: АВ В С лубина 0-20 26-38 38-51 51-117 140-150 0-19 19-31 31-53 53-78 110-120 0-27 27-48 48-101 120-130 0-18 18-32 32-56 56-85 110-120 Ил 25,1 29,2 42,5 62,4 48.6 23,1 22,7 32,8 42,5 46,8 32,1 37,6 41.7 37.5 26.5 29,7 40,6 41,7 43,5 Коэффициент выноса и накопления ила 0,53 0,59 0.87 1,04 1,00 0,48 0,48 0,68 0,93 1,00 0.85 1,00 1.11 1.00 0,61 0,69 0.92 0,96 1,00 Физическая глина 63,5 64,8 65,2 70,1 64,7 64,4 47,3 62,8 65,8 63,4 55,2 59,7 62,4 56,3 53,7 55,5 68,2 66,6 66,8 Д 2.3.6. Псевдооподзоливаиие Под псевдооподзоливанием следует понимать сложный, преимущественно элювиальный процесс, сочетающий сезонное переувлажнение (параглей, экзолей) и лессивирова- иие. При псевдооподзоливании происходит дифференциация профиля, морфологически напоминающая оподзоливание. Сезонное переувлажнение и возникающее при этом оглее- иие вызывает мобилизацию Fe вследствие перевода его в закисные формы. Fe отделяется от глин и мигрирует независимо от них. Частично его соединения вымываются, частично сегрегируется на месте при высыхании почвы в различные по величине и форме новообразования. Минеральная дифференциация интенсифицируется обезыливанием верхних горизонтов. Иллювиирование наблюдается не всегда. В условиях горного рельефа в почвах с плотными водоупорами возможно ослабление иллювиирования и даже его прекращение. В научно-практическую терминологию понятие "псевдооподзоливаиие" было впервые введено СВ. Зонном и И.П. Герасимовым. В 1959 г. СВ. Зонн выделяет почвы под названием псевдобуроподзолистых и псевдоподзолов, а в 1960 г. СВ. Зонн и И.И. Феофанов дают обоснование процесса псевдооподзоли- вания. Независимо от СВ. Зонна, И.П. Герасимов (1960) выделяет в Западной Европе псевдоподзолы. И.П. Герасимов (1970) и СВ. Зонн (1971) считают, что понятие "псевдооподзолива- ние" объединяет лессиваж и псевдооглеение, т.е. оно шире этих двух понятий вместе взятых. И.П. Герасимов так оценивает псевдооподзоливаиие: "В отличие от собственно подзолистого процесса, псевдооподзолистый - не связан, по-видимому, с разложением лесной 45
2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ подстилки. Псевдооподзолистые почвы очень похожи на настоящие подзолистые почвы, но отличаются от них по характеру генетических признаков. В понятие псевдооподзолизащщ... должны входить не только лессиваж, но и тот комплекс явлений, который часто называется псевдоглеем". Псевдооподзолистый процесс устанавливается по комплексу признаков: 1. Для почв с преобладанием псевдоопод- золивания характерны отсутствие или слабая выраженность лесной подстилки. Она мул- левая и интенсивно разлагается во влажный теплый период. Гумусовые вещества имеют склонность к накоплению и отличаются слабой агрессивностью по отношению к минеральной части. 2. Элювиирование ила из верхней части профиля обязательно. В большинстве случаев при выраженных иллювиальных явлениях наблюдается увеличение количества частиц менее 0,001 мм в горизонте В по сравнению с материнской породой. При ослабленном ил- лювиировании различия в количестве ила фиксируются только между горизонтами Аа1 и Bit. Передвижение ила подтверждает микроморфологические исследования (появление натечных и оптически ориентированных глин). 3. Признаком псевдооподзоливания могут служить близкие молекулярные отношения SiO«>: R2O.4 для ила в элювиальных и иллювиальных горизонтах. 4. В результате проявления почвенного и климатического глея разрушается та часть илистой фракции, которая связана с окисла ми Fe. Поэтому ценными диагностическими признаками могут стать молекулярные отно- 2.4.1. Солончаковый процесс (засоление) Солончаковый процесс в классическом виде - это накопление легкорастворимых в воде солей в верхней части профиля почвы. Он проявляется в гумидно-аридных условиях с коэффициентом увлажнения менее 1,0. Характерным для солончакового процесса является выпотной водный режим, когда количество выпадающих осадков менее способности почвы и растений расходовать влагу. Избыток влаги возникает за счет близкого уровня грунтовых вод, капиллярная кайма которых, испаряя влагу приводит к формированию засоленных почв. К засоленным относятся почвы с повышенным (более 0,1 - 0,8%) содержанием в пределах двухметровой толщи легкорастворимых солей, угнетающих и вызывающих гибель растений. Эти соли разделяются на группы. Вредные легкорастеоримые нейтральные соли не буферны, имеют рН чистых растворов шения Si02:RvO;< и А12Оя:Ке2Оя в сравнении с Si02:Al20:< как в илистой фракции, так и в самой почве. Если подвижность соединений Fe приведет к обеднению ими элювиального слоя, т.е. к изменению молекулярных отношений, то величина SiO^rAl^O^ в общем окажется постоянной или значительно менее динамичной. В то же время будет проявляться тенденция к повышению содержания Si02 в иле (и, конечно, в почве) в горизонтах Ai и А21. 5. Как в илистой фракции, так и в почве несиликатные формы соединений Fe и А1 не обнаруживают тенденции к накоплению в иллювиальном горизонте при их повышенном содержании в элювиальном слое. 6. В псевдооподзолистых почвах состав глинистых минералов весьма близок во всех горизонтах почвы. 7. Морфологические признаки псевдо оподзоливания: элювиально-иллювиальный или элювиально-текстурный профиль с горизонтами А>\ и Bit; наличие железисто-марган цевых новообразований, в том числе и кон креционного характера, особенно на переходе от Aj;l и Bit; резкие различия в водопроницаемости верхних и нижних горизонтов почвы; развитие водоупоров. Возникает псевдооподзоливание во влажном климате и может проявляться в условиях бореального, суббореального, субтропического и тропического поясов при промывном водном режиме. Процесс носит глобальный характер и констатирован в весьма разнообразных почвах; широко распространен в лесных почвах Северного Кавказа (серые слитые почвы лесо степи, желтоземы, желтоземно-подзолистые и буро-подзолистые почвы). 5,5-6,7. Эти соли дают легко возникающие осмотически и токсически опасные концентрации для растений. В группу нейтральных легкорастворимых солей входят хлориды: NaCl (галит), MgCl2-6H20 (бишофит), СаС12-6Н20 (гид- рофилит). Бишофит и гидрофилит очень гигроскопичны и образуют мокрые солончаки. К нейтральным вредным легкорастворимым солям относятся также следующие сульфаты: Na2SO410H2O (мирабилит), Na2SOr7H20 (тэна- дрит), MgSO,r7H20 (эпсамит). Сульфаты легко теряют кристаллизационную воду, дают пухлые солончаки, менее токсичны, чем хлориды. Сульфаты могут образовывать двойные соли, часто встречающиеся в пустынных областях: Na2S04- 2CaSO,- 2H20 (левеит), Na2SO.r 2CaS04 (глауберит). Вредные легкорастеоримые щелочные соли способны повысить рН почвы до величин, угнетающих растения. Широко распространены в щелочных горизонтах почв бикар- 2.4. ПРЕВРАЩЕНИЕ И АККУМУЛЯЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ 46
2 4. ПРЕВРАЩЕНИЕ И АККУМУЛЯЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ бонаты и карбонаты натрия: NaHCOa (двууглекислая сода), Na^CO;rlOHvO (сода), Na^COaNaHCOn^H^O (трона). Они обладают высокой растворимостью, рН раствора около 9. Щелочную реакцию создают и карбонаты магния: MgCO,r3H20 (магнезит), MgCO:rMg(OH2)r3H20 (магнезия). Карбонаты магния малорастворимы, но из-за гидролиза могут повышать рН до 9,2 - 9,3. В солевых горизонтах почв присутствуют безвредные соли: СаСО:{ (кальцит), CaSOi^H^O (гипс), а также бикарбонат кальция Са(НСО:<)а Безвредные соли не дают ни осмотически, ни токсически опасных концентраций из-за малой растворимости. Вредные воднорастворимые соли подразделяются на хлориды, сульфаты и карбонаты. По степени вредности для большинства сельскохозяйственных растений соли располагают по убывающему ряду: Na2COa > NaHCO:< > > NaCl > NaNOa -> CaCl, -> Na2SO., > > MgCl. > MgSO,. Количество легкорастворимых солей, превышающих порог токсичности для средних солеустойчивых культур (зерновые, хлопчатник), по данным анализов водных вытяжек, составляет в м.-экв на 100 г почвы: С1 > 0,3; SO., (связанный с Na и Mg) > 1,7 м.- экв; НСОл (связанный с Na и Mg) > 1 м.-экв или общий НСОи > 1,4 м.-экв. (Егоров, Бази- левич, Панкова). Наряду с природнозасоленными почвами в районах орошаемого земледелия значительные площади заняты вторичнозасоленными почвами. Основными причинами вторичного засоления почв являются бездренажное орошение, большие потери воды на фильтрацию на полях, строительство оросительных каналов без гидроизоляции, применение для орошения минерализованной воды. Вторичное засоление почв возникает не только при орошении, но и осушении земель. Процессы вторичного засоления развиты при осушении избыточно увлажненных почв при обваловании в плавнях и дельтах Кубани, в поймах рек Дона и Терека и их притоках. Причиной вторичного засоления обвалованных земель является изменение после прекращения затопления промывного водного режима почв на выпотной, что в условиях минерализированных грунтовых вод приводит к образованию вторичных солончаковых почв и солончаков. Процессы вторичного засоления почв наблюдаются в дельте и пойме реки Дона в связи с зарегулированием стока водохранилищ и сокращением паводковых разливов. 2.4.2. Латеритизагщя (латеритообразование) Латеритизация - почвенно-гидрогеоло- гический процесс формирования железистых и железисто-кварцевых каменных конкреций, слоев (панцирей) в мелкоземистой толще тропических почв под воздействием притока соединений железа и алюминия с кислыми водами, чаще всего горизонтального и реже вертикального направления. Латеритизация обуславливает вывод из круговорота значительных количеств соединений железа. При латеритообразовании значительную роль играют малопроницаемые подпочвы, являющиеся своеобразным водоупором, над которым во влажные периоды года возникают текущие по уклону местности почвенные воды типа верховодки. Этому может способствовать различный литологический состав наносов, например, глинистые породы, перекрытые легкими отложениями. Выпадение соединений железа в осадок, образование конкреций, цементация конкреций из окружающего их силикатного материала в железистые панцири происходит при смене реакции среды на нейтральную или щелочную, что возможно при контакте кислых железистых вод с грунтовыми водами иного, не почвенно-поверхностного происхождения. Важное значение в образовании латеритов принадлежит периодическому высыханию почвенных растворов и слоев. Особенно крупные скопления латеритов встречаются в замкнутых депрессиях рельефа. В зависимости от условий образования и стадий развития процесса встречаются пизолитовые (гороховидные) и альвеолярные (ячеистые) конкреции и.латериты, а также латериты це ментации крупнообломочных пород. На Северном Кавказе процесс латерито образования можно наблюдать в субтропических псевдооподзолах на выравненных морских и речных террасах Черноморского побережья, в районах Туапсе - Сочи - Адлер. Большие площади этих почв сосредоточены в долинах рек Мзымты и Псоу. Их конкреционный горизонт В имеет латеритную природу. 2.4.3. Мергеленакопление Мергеленакопление - одно из проявлений болотного почвообразования. При подтоке гид- рокарбонатно-кальциевых подземных вод на заболоченные массивы возможны условия вы падения СаСО и MgCO в осадок в виде тонкому- чистой массы. Этому способствует расход воды на испарение, изменение температуры и давления растворенной угольной кислоты. Карбонат ная масса может иметь тенденцию к самостоятельному накоплению, образуя слои на поверхности территории или ниже торфяного горизонта. Содержание СаСО» и MgCOa в таких аккумуляциях достигает 90%. Мергеленакопление проявляется также в пропитывании карбонатами верхних горизонтов заболоченной почвы при вы потном водном режиме. Здесь мергеленакопление сходно по сущности с солончаковым 47
2 ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ процессом, а образующиеся почвы - не что иное как карбонатные солончаки. Мергелистые слои и горизонты не содержат, как правило, повышенных концентра ций легкорастворимых солей. Эти соли удаляются во влажные периоды года избыточным количеством воды, когда господствует промывной режим и подавлены выпотные яв- 2,5.1. Первичное почвообразование Первичное почвообразование - это развитие почвообразовательного процесса на обнаженной горной породе. Оно понимается как сложный комплекс одновременно проте кающих биологических, физических и химических процессов. Отсутствие на земной поверхности абиотичских условий исключает возможность чистого механического или химического выветривания. Воздействие на горные породы организмов и продуктов их жизнедеятельности стимулирует физические и химические явления. В начальных стадиях первичный почвообразовательный процесс связан с развитием микробактериальных и проактиномицетных форм лучистых грибов, которые способны разлагать первичные и вто ричные минералы с образованием хелатов (Сушкина). При накоплении в первичных почвах органического вещества количество актиномицетов уменьшается и постепенно замещается бактериальной и грибной микрофлорой, развивающейся в соответствии с условиями среды. В результате первичного почвообразования идет разрушение горных пород и составляющих их первичных минералов с образованием мелкозема и накоплением элементов - органогенов, а также веществ почвенного гумуса. Формируются почвы с маломощным горизонтом - литосоли, рендзи ны, регосоли, ареносоли, пелосолк. Их профиль определяют горизонты: А-С (АО-AC) на рыхлых породах и АД (АО-А-Д) на плотных породах. Литосоли формируются на плотных массивно-кристаллических бескарбонатных породах (граниты, базальты, диабазы и др.), а рендзины - на плотных карбонатных породах (известняки, мергели и др.). На рыхлых породах образуются регосоли (суглинистые наносы, ареносоли (песчаные наносы), пелосоли (глины). Дальнейшее развитие маломощных почв предполагает их эволюцию в зональные. Вместе с почвами развивается и материнская порода; увеличивается мощность ее рухлявого слоя. Период формирования полноразвитой климаксной почвы составляет 500-1500 лет. На Северном Кавказе время становления поч вы составляет 1100-1200 лет. 2.5.2. Оглинивание Под оглиниванием понимается процесс ления. Трудно растворимые карбонаты кальция и магния отмываются от подвижных хлоридов и сульфитов. На Северном Кавказе мергеленакопление наблюдается в горных и предгорных условиях при выклинизации почвенно-грунтовых вод на перегибах склонов, а также в дельто плавненвых районах. образования вторичных глинистых минералов типа монтмориллонита, гидрослюд, каолинита, вермикулита, аллофана и других, составляющих илистую фракцию почв. Эти высоко дисперсные минералы образуются из первич ных минералов путем изоморфных замещений, а также из продуктов распада как пер вичных, так и вторичных минералов. Применительно к почвам употребительны следую щие синонимы оглинивания: сиаллитизация, оглинение, метаморфизация, внутрипочвенное выветривание, неосинтез глин. В почвах с невыраженными элювиально-иллювиальными явлениями в отношении алюмосиликатной части оглинивание обнаруживается по накоплению илистых частиц. Для всех почв важное значение имеют сравнительное изучение минералогического состава ила исходной материнской породы и почвенных горизонтов, а также микроморфологические исследования. Увеличение глинистости почвенной массы яв ляется главным генетическим итогом оглинивания. Оглиненные горизонты называются текстурным или метаморфическими и обозначаются Bt, ABt. Оглинивание - биогеохи-мическии процесс. Наиболее интенсивно он протекает при непосредственном контакте минеральной массы с биологическими системами. Изучение выветривания мусковита, биотита, микроклина под действием корней древесной растительности, почвенных микроорганизмов и грибов показало, что биологические системы способны извлекать К, Mg Fe из кристаллической ре шетки первичных материалов. Биологическое выветривание сопровождается изменением типа минерала, налример, биотит транслируется в вермикулит. Кроме биологических факторов, при оглинивании немаловажную роль играют химические и физико-химичес кие процессы замещения катионов, окисле ния, гидролиза, гидратации, образования осадков, комплексов и т.д. Поэтому необходимые условия оглинивания - господство положительных температур и достаточного увлажнения, интенсивность внутрипоч венного выветривания возрастают от полярных областей к тропикам. В аридных условиях и при отрицательных температурах преобладает физическое разрушение пород. Минералы же остаются относительно устойчивыми. 2.5. ПРЕВРАЩЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОЧВЕННОЙ МАССЫ 48
2 5. ПРЕВРАЩЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОЧВЕННОЙ МАССЫ В каждой почвенной зоне оглинивание направлено к определенному типу коры выветривания, которая представляет завершающую стадию развития, находится в равновесии с окружающими ее компонентами и условиями при родного ландшафта и характеризуется типичным минералогическим составом. Зональность процессов выветривания впервые отмечена в работе В.В. Докучаева "О зональности в минеральном царстве". Представление о зрелых корах выветривания, характерных для каждой почвенной зоны, обобщает В.М. Фридланд. Для каждой почвенной зоны В.М. Фрид ланд выделяет различные типы стадийно- незрелых неустойчивых переходных кор выветривания, которые в завершающей стадии развития дают продукты выветривания значительно более близкие между собой, чем исходные породы. Почва и материнская порода - самостоя тельные тела природы, вместе составляющие кору выветривания. Оглинивание и в почве, и в материнской породе протекает по общему направлению. Почвы всегда развиваются в толще коры выветривания, располагаясь в верхней ее части. При маломощных щебнистых корах выветривания почвенный профиль полностью занимает объем этих кор. Мощные, например, тропические аллитиые коры выветривания во много раз превосходят объем почвенной массы. Наблюдаемые современные почвы и приуроченные к ним коры выветривания в решающей степени определяют минералогический состав почвы и направление внутрипочвенного оглинивания-. В то же время почвенные процессы оказывают непосредственное влияние на ход выветривания коры, особенно при проникновении в них почвенных растворов в условиях промывного водного режима. СВ. Зои и пишет по этому поводу: "... Современные почва и ко ра выветривания - это взаимопроникающие и генетически взаимосвязанные образования, сво им развитием обязанные прежде всего биологическим процессам. Они определяют направление и интенсивность преобразования минеральной части и особенно образование глин и составляющих их глинистых минералов". Вопрос о различиях и сходстве в составе минералов между почвами и материнскими породами имеет значение в смысле констатации неодинаковой скорости развития этих природных тел. В зрелых корах выветривания и приуроченных к ним зональных почвах различия в минералогическом составе будут минимальными. В толще коры выветривания скорость процесса оглинивания, т.е. интенсивность образования вторичных глинистых минералов, неодинакова. Обычно она выше в биологически активных почвенных горизонтах, причем в самой почве характерно обособление более or линейного метаморфического текстурного горизонта Bt. Оглинивание наиболее интенсивно в незрелых щебнистых корах выветривания, обо гащенных первичными минералами. При высоком содержании в почвах потенциальной части, т.е. первичных минералов, происходит быстрое накопление глинистых частиц и оглинивание становится важнейшей частью почвообразования. Оглинивание ослабевает, замедляется в почвах и материнских породах тяжелого механического состава, обогащенных вторичны ми минералами. Отмечено слабое развитие процесса внутрипочвенного выветривания в горизонтах коры выветривания, достигшей зональной зрелости. В этом случае оглинива ние не представляет решающего качественного компонента почвообразования. В лесных почвах с интенсивным элювии рованием в отношении алюмосиликатной час ти о явлениях оглинивания судить весьма трудно. Господство выноса частиц ила над их накоплением характерно ц,ля всего профиля, а тяжелый глинистый состав материнских пород подавляет ту сторону оглинивания, которая связана с увеличением количества тонкодисперсной фракции. В лесных почвах оглинивание четко выражено только на маловы- ветренных щебнистых породах. В этом случае накопление глин превалирует над элювиальными явлениями. Данные о накоплении илистых частиц в профиле почв дают лишь относительное представление об истинном объеме оглинивания, так как этот процесс охватывает не только почвенные горизонты, но материнскую породу. Последняя, так же как и почва, представ ляет собой самостоятельное целостное при родное тело, неразрывно связанное с другими телами природного ландшафта и развивающееся в его единой целостной системе. Поэтому коэффициенты накопления ила и оглинивания показывают лишь, насколько интенсивнее процесс протекает в почве, чем в материнской породе. 2.5.3. Слитогенез Слитыми почвами называют плотные образования, которые в сухом состоянии об ладают очень высокой твердостью, а во влажном состоянии - низкой твердостью и высокой пластичностью. Например, слитые черноземы Кубани имеют в зависимости от влажности объемную массу от 1,93-2,00 (сухие) до 1,40 1,42 (влажные) и соответственно - по- розность от 26% до 48% (Уваров). Характер ная особенность слитых почв - их склонность к сильному растрескиванию при высыхании. Объемная усадка составляет около 30%. К свойствам слитости относятся также вязкость и липкость глинистой массы, бесструктур- 49
2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ность, сплошность во влажном состоянии и глубокая крупноглыбистая трещиноватость в сухом. Слитые почвы обладают способностью к самомульчированию, т.е. при высыхънии поверхностного слоя образуют рыхлый мелкочешуйчатый, не обладающий капиллярностью горизонт. Слитые почвы или вертисоли могут встречаться в суббореальном, субтропическом и тропическом термических поясах в гумид- но-аридных условиях. Их номенклатура очень разнообразна: слитоземы, смольницы, регуры, грумосоли, тирсы, слитые черноземы и т.д. Формированию слитости способствуют тяжелые по механическому составу материнские породы, равнинный характер рельефа и периодическая переувлажненность, сменяющаяся иссушением. Свойства слитости формируются под воздействием переменной дегидрата ции и гидратации набухающего материала. Контрастный водный режим, резкие колебания от переувлажнения к иссушению ведут к перестройке минеральной части, изменению структуры, появлению высокой способности к набуханию и сжатию. Этому способствует обогащен ность сайты х почв и слито-магнезиальной коры выветривания монтмориллонитовьши минералами, а монтмориллонитовое оглинивание - одна из важнейших сторон слитогенеза. При слитогенезе образуется черная масса за счет прочного комплексирования гуматов с монтмориллонитовьши минералами. Оригинально складывается водный ре жим слитых почв, способствующий застою воды на поверхности. Проникновение дождевых вод непосредственно в глубокие слои почвы возможно лишь после иссушения профиля до глубины 150 см, когда он будет пронизан трещинами. В этом случае только влага обильных дождей может достигнуть по трещинам глубоких слоев, и пропитывание будет происходить до тех пор, пока в результате набухания средние и верхние слои почвы не превратятся в водоупор. Фильтрация слитого слоя составляет всего 0,1 - 0,4 мм/ч. При таких величинах фильтрации слитые почвы практически не имеют промывного режима, какое бы количество осадков ни выпадало. Круговорот веществ происходит в пределах почвенного профиля, т.е. в слое 0-170 см, а материнская порода оказывается изолированной от гравитационного тока влаги набухшей глинистой массой. Избыток атмосферной не- фильтрующейся влаги застаивается на поверхности в микрорельефных понижениях, вызывая переувлажненность пахотного слоя. Со слитогенезом связано явление педо турбации. Педотурбация - это механический процесс внутреннего профильного перемеши вания почвенной массы, вследствие которого происходит перемещение веществ в почве. В слитых почвах к концу сухого сезона возникают глубокие трещины. Мелкозернистая масса поверхности почвы, образованная в результате самомульчирования, проваливается в трещины под воздействием силы тяжести, воды и ветра, обработки и др. При увлажнении и набухании почвы педотурбация происходит снизу вверх из-за развивающегося в трещинах давления на блоки почвы. Могут происходить и горизонтальные смещения. Как правило, при увлажнении блоки поднимаются выше, чем места трещин. Это одна из причин формирования в естественных условиях микрорельефа типа гильгай. Как результат ледотурбации профиль слитой почвы слабо дифференцирован на горизонты. Происходит гомогенизация почвенной массы, замедляющая горизонтацию. Слитые почвы устойчиво сохраняют ранее приобретенные свойства слитости, несмотря на изменившейся условия. Монтмо- риллонитовый состав глинистой массы, замедленный обмен веществ между почвой и другими компонентами ландшафта (грунтовыми водами, материнской породой и пр.) способствуют длительной консервации слитости и поддерживают ее существование. Менее устойчивы к изменению внешней среды поверхностные активные горизонты. Именно от поверхностных горизонтов начинается "атака" на слитную толщу, а слитые горизонты часто ассоциируют с осолоделыми (луговые осолоделые слитые почвы степных западин), псевдо подзолистыми (серые и светло-серые слитые почвы лесостепи), лессисированными (темно серые слитые почвы лесостепи и оподзоленные слитые черноземы), солонцовыми, глеевыми (лугово-болотные слитые почвы), дерновыми (луговые и лугово-черноземные слитые почвы). Слитые почвы связаны только с тяжелы ми механическим составом и особенно с высо ким содержанием илистых частиц. Анализируя свойства слитых черноземов Молдавии, В.П. Подымов вводит понятие гранулометрического барьера (содержание в почвах 62% физической глины и 39% ила). При меньшем количестве указанных частиц развитие слитогенеза маловероятно. Явления слитогенеза необходимо отли чать от солонцового процесса, который по ко печному результату в формировании водно физических свойств похож на слитогенез. Часто солонцеватые почвы, сформированные на третичных засоленных глинах, необосно- ванно называют слитыми. Это относится к черноземам Ставрополя и Молдавии. Основное генетическое отличие слитых почв от солонцеватых состоит в том, что почвенный поглощающий комплекс в явлениях слитогенеза не диспергируется, а резко меняет свой объем при разной влажности, что обусловлено оби лием минералов монтмориллонитовой группы. 2.5.4. Глеееый и псевдоглеевый процессы Под глеевым процессом (оглеением) по- 50
2.5. ПРЕВРАЩЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОЧВЕННОЙ МАССЫ нимается процесс образования глинистых материалов, содержащих закисное железо, а также простых закисных солей железа и марганца. Наиболее распространенные соли: сидерит FeCOa и вивианит Fe3(PO.,)2-8HoO. При гидролизе сидерита образуется весьма мобильный бикарбонат железа Fe(HCO;<)::. Эти вещества окрашивают зоны оглеения в зеленоватые, зеленовато-голубые и черно-голубые тона. В почвах, содержащих сульфаты, закисное Fe находится в виде гидротроилита FeSxnHvO, небольшие количества которого окрашивают почву в интенсивно черный цвет. Гидротроилмт, подвергаясь кристаллизации, переходит в пирит - FeS^. Сущность глеевого процесса состоит в еле дующем: под воздействием неспецифических гетеротрофных анаэробных организмов Fe сво бодных окисных соединений, а тшеже Fe, извлекаемое из частично распадающихся силикатов и алюмосиликатов, восстанавливается до закисного двухвалентного, вступает в комплексные связи с органическими веществами и алюмосиликатами. В закисиые формы вместе с Fe переходят и другие соединения. Глеевый процесс имеет биохимическую природу. Специфические группы микроорганизмов не установлены. Их состав может варьировать в различных почвах и климатических зонах. Но все эти микроорганизмы гете ротрофиы, т.е. наличие в почвах органического вещества - обязательное условие глеевого процесса. Наибольшее количество микрорга- низмов, вызывающих редукцию Fe, находится в верхних почвенных горизонтах, богатых органичестким веществом. Растительные остатки и почвенный гумус используются бактериями как энергетический материал. Зоны оглеения наиболее интенсивно развиваются вокруг скопления органического материала, а в глубоких горизонтах оглеение лимитируется низким содержанием гумуса. При глее- образовании может иметь место масляиокислое брожение Сахаров и крахмала, а также брожение клетчатки. Однако определяющим является сбраживание протеинов и гумусовых веществ. При этом происходит усреднение кислой реакции почв. В легко подвижную форму превращаются гумусовые кислоты, связанные с трех вал ентн ы м жел езом. Оглеение развивается в переувлажненных почвах. Однако вода не является его непосредственной причиной. Избыток влаги ограничивает процесс обмена воздуха между почвой и атмосферой, что приводит к отрицательному кислородному балансу — необходимому условию развития анаэробных микроорганизмов. В анаэробных условиях концентрации Fe'~ возрастает с понижением значения рН. Растворение Fe'" происходит главным образом путем образования подвижных комплексов. Присутствие FeIJ повышает растворимость окристаллизованных форм Fe*'\ гематита и гетита. Н.Н. Матинян разделяет процесс оглеения на две стадии. Начальная стадия отличается заметным изменением химического состава почв без существенного нарушения алюмосиликатной их части. Во второй стадии интенсивного оглеения происходит резкое изменение глинистых материалов и образование новых типов гидро- слюдисто-моитмориллонитовых и гидрослю- дисто-вермикулитовых силикатов, а также обильное появление свободных закисных форм соединений железа и марганца. Оглеение развивается под воздействием постоянного увлажнения. Другая форма оглеения возникает при временном гидромор- физме, когда процессы переувлажнения сменяются окислительным режимом. При псев дооглеении в период окисных явлений типична следующая реакция: 4Fe(HCO:l)2 +02+2Н2О = 4Fe(OH):< + 8СО* Гидроокись железа Fe(OH):i и ее произ водные придают профилю ярко-оранжевые и ржавые тона, которые распределяются в виде пятен и примазок. Они сочетаются с пятнами яркого сизо-зеленого цвета истинного оглеения. Образуется мраморовидная пятнистая окраска, как результат периодичности (сезонности) в избыточном увлажнении, т.е. перио дичности в господстве восстановительных и окислительных условий. Псевдооголеение также связано с наличием конкреций и мар 9. Формы проявления оглеения в почвах (Розанов) |Формы оглеения ЦЭкзоглей (стагноглей, атмосферами глей, климатический глей) ЦЭндоглей (гидрологический глей, грунтовый глей) ЦОртоглей (болотный глей) ЦПараглей (внутри почвенный глей, экзопараглей, псев до глей) ЦКриоглей (криопараглей, мерзлотный глей) |Амфиглей (эклиглей. висячий глей, склоновый глей) Расположение в профиле почвы В верхней части профиля В нижней части профиля Во всем профиле В средней части профиля - " - - •• - ■ Характер переувлаж- ] нения Поверхностное с пе- 1 риодическими сезонными атмосферными осадками Близкими грунтовыми II водами Сочетание поверх ноет- II иого и грунтового При застое воды на | внутрнпочвенном водо- упоре При застое воды над II мерзлотным горизонтом В месте выклинивания II верховодки 51
2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ гаяцево-железистых пленок (мелкие и крупные ортштейны, трубчатые корневые конкреции, примазки, пятня Fe(OH)s и окиси Мп207). Формы проявления оглеения представлены в табл. 9. В глеевых засоленных почвах закисные формы железа окисляются с образованием серной кислоты, и почвы в отсутствии карбонатов приобретают сильно кислую реакцию среды- Схема образования серной кислоты может быть представлена следующим образом: FeS2 + 70 + Н20 = H2Sa, + FeS0„ FeS + 40 + 2Н,0 « H2S0< + Fe(0H)2 В дельте Кубани под плавневыми торфяниками наблюдаются случаи повышения кислотности до рН 5-5,5. Глеевые процессы наблюдаются в гидро- морфных почвах дельтово-плавневых территорий. В предгорных и горных районах они приурочены к выклиниванию грунтовых вод в нижних частях склонов. Псевдоглеевые явления широко распространены в лесных, луго- вочерноземных и луговых почвах. 2.5.5. Аллитизация Аллитизация (фераллитизация) - совокупность явлений почвообразования и выветривания, результатом которых является накопление в почвах окисных минералов железа и алюминия (гетит, гидрогетит, лимонит, гидрогелит, гибсит), а также вторичного алюмосиликата каолинита. Происходит также потеря кремнезема и всех остальных окислов. Аллитизация (фераллитизация) совершается в тропических и субтропических странах в условиях достаточной влажности и хорошего естественного дренажа. Образующиеся свойства аллитности (фераллитности) включают: красную и желтую окраску, прочную железистую микроструктуру, низкую поглотительную способность, слабую связанность, пластичность и набухаемость. Аллитными почвами и корами выветривания считаются те, у которых молекулярные отношения Si02:R20:< в илистой фракции менее 2. Аллитизация (фераллитизация) - процесс, охватывающий не только почвенные горизонты, но и преобразующий всю кору выветривания на большую глубину, что отличает его от ряда других почвообразовательных процессов. Специфические генетические горизонты не формируются. В толще аллитной коры выветривания различают верхний активный слой современного почвообразования и мягкую породу, потерявшую свою внешнюю структуру - зону литомаржа ("гнилого камня"). Процесс аллитизации СВ. Зонн подразделяет на аллитную, фераллитную, аллитфе- раллитную и феритную стадии (табл. 10). Аллитная стадия кислая, наблюдается в условиях недостаточного дренажа. Красные и желтые аллитные почвы этой стадии обогащены каолинитом, гиббситом и обеднены железом, которое часто переходит в агрегационные формы. Фераллитная стадия выражается в двух формах: кислой (желтые и красные ферал- литные почвы) и нейтральной кальциевой (фераллитно-кальциевые почвы). В минеральном составе фераллитной стадии преобладают каолинит и окристализованные формы железа и алюминия. Феритизация - локальное рыхло-железистое корообразование, связанное с серпентинами и им подобными породами (красные и желтые феритные и аллитферитные почвы). Для почв и кор выветривания характерно преобладание подвижных и ©кристаллизованных форм железа, следов каолинита. Легкие по гранулометрическому составу почвы и коры выветривания, обогащения инертным первичным кварцем, обычно называют кварц фераллитными, кварц -аллитными и кварц феритными* На Северном Кавказе аллитный процесс наблюдается в пределах ограниченной территории - субтропики Черноморского побережья - от Туапсе до границ с Абхазией, и характерен 10. Валовой состав ила аллитных кор выветривания, % на прокаленное вещество (по Зонну) 1 Типы (стадии) кор выветривания II Аллитные | Фераллитные I Аллитфер аллитные | Феритные Si02 43,3 36,5 35,9 24?6 АЬОя 43,3 42,1 17,6 9,7 Fe20» 9,0 15,7 41,1 57,6 MgO 0,3 0,4 0,7 1 5,4 1 SiQ2 1 R2O3 1.8 1.4 1.3 0,8 1 для почв желтоземного типа. Типичные аллитные коры выветривания и почвы не формируются. В гипергенных слоях, наряду с продуктами аллитизации, наблюдается и исходный материал - различные алюмосиликаты как первичные, так и вторичные, включая гидрослюды и монтмориллонит. Поэтому почвы и коры выветривания подобного типа относят к силитал- литным: молекулярные отношения Si02:RijO;< хотя и приближаются к 2, но остаются больше этой величины. 2.6. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ Элементарные почвообразовательные процессы оставляют в профиле почв определенный генетический результат морфологического, физического, химического характера, который хорошо идентифицируется различными методами исследований. Как правило, формируются и специфические генетические горизонты. Представляется целесообразным привести данные по генетическому итогу элементарных почвообразовательных процессов (табл. 11). 52
2.6. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 11. Генетические результаты элементарных процессов почвообразования (Элементарные процессы почвообразования Гумификация ЦДерновый процесс ЦТорфообразо- вание ЦВыщелачива- ние карбонатов и легко - растворимых солей Солонцовый процесс ЦОсолодение Оподзолива- ние ЦЛессиваж Псевдоопод- золивание Солончаковый процесс Латеритизация (латери- тообразова- |ние) Мергелена- копление Шервичное почвообразование ЦОглипивание ЦСлитогенез Глеевый процесс Псевдогле- евый процесс Аллитизация (фераллити- зация) 1 . 1 |Главный генетический итог почвообразо- вания [Образование перегнойно-аккумулятивных горизонтов и гумусовых растворов, активно воздействующих на минеральную часть почв Разрыхление и оструктуривание профиля под возделыванием кормовых систем травянистой растительности при участии гумификации Накопление полурпзрушившегося органического вещества над минеральной частью почвы при постоянном заболачивании Вынос за пределы почвы и коры выветривания или миграция в нижние горизонты почвы карбонатов и легкорастворимых солей Щелочной гидролиз минеральной массы; приобретение свойств солонцеватости Приобретение свойств осолоделости при щелочном гидролизе минеральной массы Кислотный гидролиз минеральной массы под воздействием фульвокислот и неспецифических органических соединений Вынос ила из верхней части профиля без его разрушения; накопление ила в нижней части профиля; образование кутан Формирование профиля с элювиально-иллювиальной дифференциацией, обилие новообразований окислов железа и марганца Повышение концентрации легкорастворимых солей в верхних горизонтах почвы, появление прожилок солей, их выцветов на структурных агрегатах, солевой корки на поверхности почвы Образование железисто-алюминиево- силикатных кор, панцирей, конкреций в профиле почв (пизолитовые и альвеолярные латериты) Накопление мучнистых карбонатов кальция и магния Маломощные рухляковые почвы на обнаженных породах Увеличение глинистости почвенной массы Формирование слитости почв и кор выветривания с монтмориллонитовым минералогическим составом Господство анаэробиозиса и во дно растворимых закисных форм железа и других соединений, проявляющиеся в сизых и серо-сизых тонах Накопление в почве закисных и окисных соединений железа и марганца, проявляющееся в пестрой, ржаво-бурой и сизой пятнистости при перемежающихся восстановительно-окислительных условий Накопление в почве и коре выветривания вторичных минералов окислов железа и алюминия, а также каолинита; вынос SiOn и всех остальных соединений | ■——^ ■ —— Специфика генетических горизонтов A, Ai, А,А2, АВ, AtB A, Ai. AB Т, Ат При промывном водном режиме специфические горизонты отсутствуют, при периодически промывном - Ск. при непромывном - Ск + Cs А +• Bi + Ск + Cs Ai +■ А2 + В + Ск + (Cs) Ai + A2 + Bi Ai +■ AjA2 + Bit (A,) + Azg + Big As В лат Специфических горизонтов нет А + С(Д) Bt, ABt, Bt В слитой G, Ag. Bg, Cg Ag, Bg, В лат Специфические горизонты отсутствуют |Наиболее распространенные 1 почвы Глобальный процесс. Характерен для всех почв Черноземы, каштановые, луговые, дерновые и другие почвы Торфяно-болотные почвы и торфяники, торфяяо-глеево- подзолистые и тундрово-глеевые почвы |У всех почв при всех типах вод- II ного режима Солонцы, солонцеватые почвы Солоди, осолоделые почвы II Подзолистые почвы, дерново- подзолистые почвы и другие оподзоленяые почвы Бурые и серые лесные, палево- II подзолистые и другие почвы Псевдоподзолы, подзолисто- бурые лесные, серые лесостепные и другие почвы Солончаки и засоленные почвы Латеритные почвы разных типов во влажных условиях суб тропиков и тропиков Избыточно увлажненные почвы с выпотным водным режимом разных биоклиматическЕгх поясов Ранкеры, ареносоли, регосоли, пелосоли, рендзины Коричневые и серо-коричневые почвы, черноземы и каштановые почвы южноевропейской фации и др. Вертисоли, слитые черноземы, II серые лесостепные почвы и др. Болотные и луго во-болотные почвы, подзолисто-глеевые, тундровые и др. Псевдоглеи, псевдоподзолы, луговые почвы и др. Красные и желтые почвы тропиков, красноземы и желтоземы субтропиков и др. 53
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ 3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ 3.1. СОВРЕМЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Разнообразие физико-географических условий Краснодарского края обуславливает сложность его почвенного покрова. На территории края встречаются все почвенные типы, характерные для европейской части России, начиная от примитивных высокогорных почв Кавказских гор, до самых плодородных сверхмощных черноземов Азово-Кубанской низменности. Однако проявляющийся на Кавказе закон вертикальной зональности накладывает свои фади- альные особенности на эти почвы и делает их несколько отличными от почв европейской равнины. Поэтому для правильного и объективного обобщения всех почвенных материалов разных лет обследования необходимо иметь современную классификацию почв Краснодарского края. Настоящая классификация почв края составлена на основе "Классификации и диагностики почв СССР", разработанной Почвенным институтом им. В.В.Докучаева (1977) и систематического списка почв, подготовленного в виде рабочей таблицы перевода местной но- менклатуры почв в общероссийскую институтом "КубаньИИИгипрозем" и дополненной по рисовым и гидроморфным почвам главным почвоведом института "Кубаньгипроводхоз" И.Д.Черниченко. В предлагаемой классификации почв Краснодарского края (табл.12) приведены основные таксономические подразделения - тип (местные названия указаны в скобках), подтип с фациальной принадлежностью по термическому режиму, род и вид. Основная часть почв края по фациальному подтипу относится к очень теплым, кратковременно и периодически промерзающим. Сумма активных температур почвы выше 10°С на глубине 20 см равна 3400-4000°, продолжительность периода отрицательных температур почвы на той же глубине составляет один-два или менее одного месяца. Отдельные таксономические показатели, в первую очередь видовые, нуждаются в дальнейшем уточнении и доработке. 12. Классификация почв Краснодарского края 1 Тип 1 1 Подтип 2 Род* 3 Вид 1 4 1 ПОЧВЫ РАВНИННЫХ СТЕПЕЙ Черноземы Оподзоленные, очень теплые, кратковременно промерзающие Выщелоченные. очень теплые, кратковременно промерзающие Типичные (слабовыщело- ченные) очень теплые, кратковременно промерзающие Обыкновенные (карбонат ные) очень теплые, периодически промерзающие Южные (каштановые), очень теплые, периодически промерзающие Горные Обычные Слабодифференцированные Глубоковскипающие Бескарбонатные Карбонатные Остаточно карбонатные Солонцеватые Остаточно-солопцеватые Солонцевато-засоленные Засоленные Глубокосолонцеватые Дельтовые (остаточно- л уго- ватые) Мочаковатые Слитые Уплотненные Неполноразвитые По мощности гумусового горизонта (А+АВ): сверхмощные (--120 см.) мощные (120-80 см) среднемощные (80-40 см) маломощные (--40 см) По содержанию гумуса в гор. А: тучные (>9%) среднегумусиые (9-6%) малогумусные (6-4%) слабогумусные (*-4%) ПОЧВЫ ПРЕДГОРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ Серые лесостепные (серые лесные со вторым гумусовым горизонтом) Светло-серые лесостепные, теплые, промерзающие Обычные Остаточно-карбонатные Контактно луговатые Пестроцветные По глубине вскипания: высоковскипающие (выше 100 см) * В назилннях почв термин "обычные*" не уклзыиается. 54
3.1. СОВРЕМЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ 1 1 Серые лесостепные глеевые (серые лесные глеевые со вторым гумусовым горизонтом) 2 "^ Серые лесостепные, теплые промерзающие Темно серые лесостепные, теплые, промерзающие Поверхностно-глееватые (слабомочковатые) Грунтово-глееватые (мочковатые) Грунтово глеевые (сильномочковатые) 3 Обычные Высоковскипающие Слабодифференцированные Контактно-глеевые Слитые 4 1 глубоковскипающие (глубже 100 см) По содержанию гумуса: малогумусные (< 3%) среднегумусные (3-5%) миогогумусные (-• 5% ) Серые лесные Серые лесные глеевые Бурые лес вые Бурые лесные глеевые Подзолисто-бурые лес- иые ПОЧВЫ ПРЕДГОРИЙ И ГОР Светло серые лесные, теплые промерзающие Серые лесные, теплые промерзающие Темно-серые леспые, теплые промерзающие Поверхностно-глееватые (слабомочковатые) Груптово-глееватые (мочковатые) Грунтово-глеевые (сильномочковатые) Кислые, очень теплые, периодически промер зающие Кислые, оподзоленные, очень теплые, периодически промерзающие Слабоненасыщенные, очень теплые, периоди чески промерзающие Слабоненасыщенные, оподзоленные, очень теплые, периодически промерзающие Поверхностно-глееватые, оподзоленные Поверхностно-глеевые, оподзоленные Глееватые Глеевые Ненасыщенные, очень теплые, кратковременно промерзающие Слабоненасыщенные, очень теплые, кратковременно промерзающие Обычные Остаточио-карбонатные Контактно-луговатые Пестро цветные Обычные Слабодифференцированные Контактно-глеевые Высоковскипающие Слитые Остаточио-карбонатные Остаточно-насыщенные Ферраллитизированные Вторично дерновые Обычные Остаточио-карбонатные Ферраллитизированные Галечниковые Обычные Ферраллитизированные Контактно-глееватые Остаточно-луговые По глубине вскипания: высоковскипающие (выше 100 см) глубоковскипающие (глубже 100 см) По мощности гумусового горизонта: A+Ai+Aa мощные (." 40 см) среднемощные (40-20 см) маломощные (*- 20 см) По содержанию гумуса: малогумусные К 3%) среднегумусные (3-5% ) многумусные (^ 5%) По содержанию гумуса: миогогумусные (^ 10% ) среднегумусные (5-10%) малогумусные (^ 5%) Разделение на виды не разработано По степени выраженности процессов поверхностного оглеения: неоглеенные слабоглееватые По глубине залегания "контактного оглеения" на границе смены пород легкого механического состава: неглубоко-контактно глееватые (верхняя гра ница контактного оглеения 30-50 см) глубоко-контактно-глее- ватые (50-100 см) 55
:з ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ 1 ■ 1 1 Подзолисто-бурые лесные глеевые Дерново-карбонатные (перегнойно-карбонат- ные, рендзины) Дерново-карбонатные глеевые (перегнойно- карбонатные мочковатые) Коричневые Луго во-лесные серые Горно луговые Горно-луговые черно- земновидные 2 Поверхностно-глееватые Поверх ностно-глеевые Глееватые Глеевые Типичные, очень теплые, периодически промерзающие Выщелоченные, очень теплые, периодически промерзающие Перегнойные, поверхно- стно-глеевые Перегнойные, грунтово- глеевые Выщелоченные, очень теплые, периодически промерзающие Типичные, очень теплые, периодически промерзающие Карбонатные, очень теплые, периодически промерзающие Собственно лугово-лес- ные серые Влажнолугово-лесные серые Альпийские Субальпийские Типичные Выщелоченные Карбонатные 3 Обычные Остаточно-карбонатные Глубоко галечниковые Конкреционные Известняковые Глинисто-мергелистые Рихковые Карбонатные Насыщенные Оподзоленные Осолоделые Обычные Малокарбонатно-глинистые Песчанисто-глубоко-карбонатные Красноцветные Солончаковые Остепненные Обычные Бескарбонатные Валунно-галечниковые Обычные Темноцветные Вторичные Вторичные оподзоленные Обычные Мергельные Мраморные 1 4 || Разделение на виды по глубине оподзоленности и залегания горизонта конкреций не разработано По содержанию гумуса: перегнойные (^ 12%) многогумусные (12-5%) среднегумусные (5-3%) малогумуспые (<. 3%) По содержанию гумуса: перегнойные (^ 12%) многогумусные (12-5%) среднегумусные (5-3%) малогумусные (--3%) По содержанию гумуса: слабогумусные (^ 47о) малогумусные (4-6%) среднегумусные (-- 6%) По содержанию гумуса: малогумусные (•- 4%) среднегумусные (4 -6%) многогумусные (б%) По мощности гумусового профиля (А -ь В): маломощные (*^ 20 см) среднемощные (20-40 см) мощные (40-80 см) сверхмощные (-• 80 см) По степени одернованно- сти (% корней от объема дернового горизонта) торфяно-дерновые (^ 80) плотно-дернистые (80-50) рыхлодернистые (50-20) По наличию в профиле слабых признаков переувлажнения: глееватые По мощности гумусового профиля (А 4- В): маломощные (-- 20 см) . среднемощные (20-40 см) мощные (40-80 см) сверхмощные (^ 80 см) По степени одернованно- сти ( % корней от объема дернового горизонта): плотнодернинные (80-50) рыхлодернинные (50-20) || ПОЧВЫ СТЕПНЫХ ЗАПАДИН, РЕЧНЫХ ДЕЛЬТ И ДОЛИН Лугово-черноземные (внепойменные) Луговато-черноземные Собственно лугово-черноземные Обычные Карбонатные Выщелоченные Солонцеватые Остаточно-солонцеватые Солонцевато -засоленные Засоленные Осолоделые Слитые Уплотненные По мощности гумусового горизонта и содержанию гумуса аналогичны черноземам 56
3.1. СОВРЕМЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Луговые (внепоймен- ные) Лугово-болотные (вне- пойменные) Аллювиальные дерновые насыщенные Аллювиальные луговые насыщенные Аллювиальные луговые кислые Аллювиальные луговые карбонатные Аллювиальные лугово- болотные (лугово-бо- лотные пойменные) Аллювиальные болотные пойменные Собственно луговые Влажяолуговые Перегнойные Иловатые Слоистые примитивные Слоистые Собственно аллювиальные дерновые насыщенные Остепняющиеся Слоистые примитивные Слоистые Собственно аллювиальные .тутовые насыщенные Темноцветные Кислые слоистые примитивные Кислые слоистые Кислые Карбонатные слоистые Карбонатные Собственно аллювиальные лугово-болотные Торфованные Перегнойно-глеевые Иловато-торфя но-глее- вые Иловато-торфяные Обычные Выщелоченные Карбонатные Засоленные Солонцеватые Солонцевато-засоленные Осолоделые Слитые Уплотненные Обычные Промытые Выщелоченные Карбонатные Солонцеватые Засоленные Солонцевато-засоленные Обычные Солонцеватые Засоленные Солонцевато-засоленные Слитые Галечниковые Обычные Солонцеватые Засоленные Солонцевато-засоленные Слитые Обычные Ожелезненные Обычные Засоленные Галечниковые Солонцеватые Обычные Карбонатные Засоленные Солонцеватые Солонцевато-засоленные Осолоделые Обычные Засоленные По мощности гумусового горизонта и содержанию гумуса аналогичны черноземам Разделение на виды по мощности органогенных горизонтов не разработано По мощности гумусового горизонта: сверхмощные (-• 120 см) мощные (80-120 см) среднемощные (40-80 см) маломощные (20-40 см) маломощные укороченные К 20 см) По содержанию гумуса: микрогумусные (< 2%) слабогумусные (2-4% ) малогумусные (4-7%) среднегумусные (7-9%) высокогумусные (> 9% ) Разделение на виды по мощности гумусового горизонта и содержанию гумуса аналогично черноземам По мощности гумусового горизонта: маломощные (^'20 см) маломощные укороченные (< 20 см) Разделяются по солонце- ватости и степени засоления По степени разложения органогенного горизонта: торфяные (v. 25%) перегнойно-торфяные (25-45%) перегнойные (> 45%) По мощности органогенного (или гумусового) горизонта градации не разработаны Разделение на виды по мощности гумусирован- ных горизонтов и содержанию органического вещества не разработано По мощности торфа: иловато-то рфяяисто-глее- вые (мощность торфа до 30 см) иловато-торфяно-глее- вые (30-50 см) иловато-торфяные на мелких и глубоких торфах (50-100 см) 57
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ЗАСОЛЕННЫЕ ПОЧВЫ 1 1 | Соловчаки автоморф- |ные Солончаки гидроморф- ные Солонцы автоморфные Солонцы полугидро- морфные Солонцы гидроморф- ные Солоди 2 Типичные Типичные Луговые Болотные Соровые Черноземные Лугово-черноземпые Черноземно-луговые Лугово-болотные Лугово-степные Луговые Лугово-болотные 1 3 По типу (химизму) засоления По типу (химизму) засоления Солончаковые Солончаковатые Глубокосолончаковатые Глубокозасоленные Солончаковые Солончаковатые Глубокосолончаковатые Глубокозасоленные Разделение на роды аналогично солонцам лугово-чер- ноземным Обычные Вескарбонатные Солончаковатые | 4 ~| По характеру распределе-1 ния солей по профилю: поверхностные (соли в слое 0-30 см) глубинно-профильные (засолен весь профиль) По морфологии поверхностного горизонта: пухлые выцветные По характеру распределе ния солей по профилю и по морфологии поверхностного горизонта аналогичны со. лончакам автоморфным По мощности надсолонцо вого горизонта А: корковые (*- 5 см) мелкие (5-10 см) средние (10-18 см) глубокие (.- 18 см) По содержанию обменного Na в горизонте Вь малонатриевые (до 10% от емкости обмена) средненатриевые (10-25%) мпогонатриевые (.-■ 25%) По структуре горизонта Bi: ореховатые столбчатые глыбистые Разделение на виды аналогично солонцам автоморфным Разделение на виды аналогично солонцам автоморфным По глубине осолодения (мощность Ai + А*): мелкие(^ 10 см) среднемощные (10-20 см) глубокие (> 20 см) По мощности гумусового горизонта Ai: дернинные или типичные (•- 5 см) маткодернинные (5-10 см) среднедерновые (10-20 см) глубокодерновые (-> 20 см) По содержанию гумуса: светлые (*-. 3%) серые (3-6%) темные (-* 6% ) || ПОЧВЫ РИСОВНИКОВ Рисовые Лугово-черноземные (бывшие до использования под рис черноземы, луговато- и лугово-черноземные) Обычные Солонцеватые Засоленные Разделение на виды по мощности гумусового горизонта и содержанию гумуса аналогично луго во-черноземным и луговым почвам 58
3.1. СОВРЕМЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Луговые (бывшие до использования под рис луговые) Аллювиальные луговые (бывшие до использования под рис аллювиальные луговые)) Аллювиальные лугово- болотные (бывшие до использования под рис лу- гово-болотные, перегнойные иловатые, аллювиальные лугово-болотные, лугово-болотные оторфо- ванные, болотные илова- то-глеевые, перегнойно- глеевые, болотные иловато-торфяные) ПОЧВЫ ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ ЧЕРНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ Желтоземы (на горноравнинные) Желтоземы глеевые (нагорно-равнинные) Подзолисто-желтозем- ные (нагорно-равнин- ные) Подзол исто -желтозем - по-глеевые (нагорно- равнинные) Ненасыщенные субтропические непромерзаю- щие Ненасыщенные оподзо- ленные субтропические непромерзающие Поверх ностно -глееватые Глееватые Глеевые Ненасыщенные Поверх ностно-глеевые Глееватые Собственно подзолисто- желтоземные глеевые Обычные Остаточно -карбонатные Неполноразвитые Галечниковые Обычные Остаточно-карбонатные Галечниковые Обычные Контактно-глееватые Галечниковые Остаточно-луговые Конкреционные остаточно-луговые ор штейновые Обычные Остаточно-карбонатные Галечниковые Конкреционные Орштейновые По мощности гумусового горизонта: глубокогумусные (^ 30 см) неглубокогумусированные (30-20 см.) мелкогумусированные (- 20 см) По степени оподзоленности (для оподзоленных подтипов): слабооподзоленные (осветле ние в виде отдельных пятеп) среднеоподзоленные (имеют сплошной осветленный горизонт с несколько об легченным механическим составом) Разделение на виды по степени оподзоленности то же, что и у желтоземов По глубине оподзоленности (нижняя граница оподзоленно- го горизонта): мелкооподзо ленные (не глубже 25 см) неглубокооподзоленные (25-50 см) глубокооподзоленные (глубже 50 см) По глубине оподзоленности аналогично подзолисто-же л тоземным почвам По глубине залегания горизонта конкреций или орштейна: поверхностно-конкрецион ные или орштейновые (верхняя граница соответ ствующего горизонта не глубже 30 см) конкреционные или орштейновые (30-70 см) глубококонк реционные или орштейновые (75-150 см) с последующим делением их на конкреционные, рыхлоорштейновые и слит- ноорштейдовые/ 59
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ В таксономии почв выделяются, кроме указанных родов и видов, также эродированные (слабо-средне-сильносмытые) и деформированные (слабо-средне-сильносмытые) почвы. В классификационном наименовании почв всегда указывается их гранулометрический состав: песок, супесь, суглинки (легкий, 3.2.1 Строение черноземов На территории Краснодарского края черноземы занимают обширные площади равнин и предгорий (Азово-Кубанская низменность, Кубинская наклонная равнина, Таманский полуостров). На них расположена большая часть пахотных земель. Многообразны свойства черноземов. Однако их генетическое строение имеет общие черты. Горизонт А - однородной темно серой окраски со слабым буроватым оттенком. Буроватый тон хорошо заметен только в южных черноземах. Интенсивность темного окрашива ния увеличивается от южного чернозема через обыкновенные и типичные к выщелоченному тучному чернозему предгорий. В том же направ лении уменьшается буроватый оттенок, который у предгорного подтипа почти не выражен. Горизонт АВ - однородное гумусовое окрашивание ослабевает. Ясно наблюдаются буроватые и коричневые тона, однако общий фон окраски - однородный, нарушаемый только у обыкновенных и типичных черноземов белесыми выделениями карбонатного мицелия. Новообразования землероющих животных (кротовины, червороины) встречаются во всех черноземах. Горизонты A 4- AB определяют мощность гумусового профиля. Она изменяется в широких пределах от 60 до 150 см. Горизонт В - неоднородный по окраске, с преобладанием бурых тонов. У промытых от карбонатов черноземов наблюдаются затеки гумуса. Неоднородность окраски в горизонте В создается интенсивной перерытостью, наличием кротовин и червороии, гумусовыми пятнами, новообразованиями карбонатов (мицелий, прожилки, белоглазка). Горизонт В|: - иллювиальный карбонат- но десуктивный, с обилием конкреционных новообразований извести в виде белоглазки и журавчиков. Общее накопление СаСО:| достигает 10-14%. С глубиной количество извести уменьшается. Нижняя граница профиля чернозема определяется стабильным количеством СаСОз, характерным для материнской породы. Наибольшая мощность черноземов - на юге Азово-Кубанской низменности. Она достигает здесь 400-500 см (А + АВ + ВС + С,). В регионе распространены черноземы теп лой южно-европейской фации (очень теплые периодически промерзающие и теплые кратковременно промерзающие). Южно-европейская средний, тяжелый) и глина. Кроме того, обязательно указывается также разряд по материнской породе. Например, чернозем в районе Кроаснодарского края имеет следующее наименование: чернозем выщелоченный, малогу- мусный, сверхмощный, глинистый на лессовидной глине. фация охватывает весь Северный Кавказ. В теплой южно-европейской фации выделяются следующие подтипы черноземов: - оподзоленные; - выщелоченные; - типичные; - обыкновенные (карбонатные); - южные (каштановые); - горные. Весьма различны генетические и производственные черты этих подтипов. Однако на Се верном Кавказе можно акцентировать внимание на главнейших и наиболее простых диагностах подтипов классификации черноземов: черноземы оподзоленные имеют в верхней части гумусового профиля новообразования в виде кремнеземистой присыпки по граням структурных отдельностей; черноземы выщелоченные содержат карбонаты только в нижней части гумусового профиля или за его пределами; черноземы типичные вскипают от соляной кислоты (начало появления карбонатов) в средней части гумусового профиля; черноземы обыкновенные (карбонатные) отличаются присутствием карбонатов с поверхности почвы или в пределах верхнего 30-ти сантиметрового слоя почвы; черноземы южные (каштановые) - слабо- гумусные, отличаются преобладанием кашта новых и бурых тонов в окраске верхней части гумусового горизонта. Изучению черноземов Предкавказья посвящены классические работы А.В.Авдеевой (1926, 1930), А.А.Шмука (1923), И.С.Тюрем- нова, К.И.Трофименко (1966), Е.С.Блажнего (1928, 1929, 1930, 1958, 1971), И.А.Шульги (1928, 1946), С.А.Захарова (1939), Ф.Я.Гаври- люка (1953, 1955, 1956), Н.Е.Редькина (1964, 1969)и др. Исследования этих авторов показывают большое своеобразие черноземов Предкавказья. Влажный и теплый климат обусловли вает длительность биологических процессов, не затухающих в течение года. Формирование почв протекает под буйной растительностью бобовниково-разнотравно-злаковых степей (карбонатные черноземы), разнотравио-злако вых кустарниковых степей (типичные черноземы) и разнотравно-кустарниковых ожино вых степей (выщелоченные черноземы). В процессе почвообразования продуцируется зна- 60 3.2. ЧЕРНОЗЕМЫ
3 2 ЧЕРНОЗЕМЫ чительное количество орган ич ее кого вещества. Благоприятные физические свойства почв обус- Детальный анализ генетической сущности черноземов Предкавказья сделан Ф.Я.Гаврилюком (1955) на основе подробного изучения свойств этих почв и основных положений работ П.С.Коссовича, С.А.Яковлева, В.Р.Вильямса, С.А.Захарова, Л.И.Прасолова, А.М.Панкова, Л.И.Иозефовича, Р.И.Аболина, С.В.Зонна, Е.С.Блажнего и др. Подвергнув критическому рассмотрению имевшиеся представления о происхождении предкавказских черноземов, Ф.Я.Гаврилток излагает следующие основные положения об их генезисе: 1. Черноземы Предкавказья - отражение всего сложного комплекса естественно- исторических условий. "Находясь во взаимодействии с условиями почвообразования, приобретая в процессе своего развития новые качества, черноземы сами влияют на направление почвообразования и окружающую обстановку, в которой они развиваются". 2. Черноземы Предкавказья - это одна из стадий дернового почвообразования, представленная фазами остаточно-оподзоленного, выщелоченного, карбонатного и каштанового черноземов. 3. Черноземной стадии развития предшествовали разные почвы. Допустимо предпола- лавливают глубокое проникновение корневых систем и глубокую гумусность профиля. гать, что в горных и предгорных районах чернозем ообразоваяие началось после лесной стадии развития, а в условиях Азово-Кубанской низменности - после глеево-болотной, луговой и лугово-черноземной стадий. 4. Ведущая роль в повышенном содержании карбонатов в профиле некоторых подтипов черноземов принадлежит биологической аккумуляции под воздействием мощно развитой корневой системы травянистой растительности. 5. Большая мощность и малая гумусность черноземов Предкавказья обусловлена всеми условиями, в которых протекает их развитие. Однако на первом плане стоит мощно развитая лугово-степная растительность, органические остатки которой гумифицируются в очень длительный период биохимических процессов, протекающих почти непрерывно в течение года. В концепции Ф.Я.Гаврилюка о генезисе черноземов Предкавказья гармонично сочетаются историко-эволюционная сторона стадийности развития и актуализм наших черноземов. Наблюдаемые в черноземах свойства, возникшие в процессе генезиса, поддерживаются современными почвообразовательными процессами. Для всех подтипов характерно образование. 7. Строение основных подтипов чернояелюв КрпсноОарска/о кран: Ч< обыкновенный (карбонатные); '/..* ти ничные (слабовыщелоченные); '•/„ выщелоченные; '/., ос та точно л у довитые 61
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ние и .накопление гуматного насыщенного кальцием гумуса, миграция карбонатов с образованием карбонатного иллювиального горизонта, выщелачивание (вымывание) легкорастворимых солей, оглинивание. В некоторых черноземах наблюдаются солонцовый процесс, подзолистый процесс, слитогенез. Черноземы южные (каштановые) приурочены к сухим степям Ставрополья и Таманского полуострова. Они слабогумусирова- ны (2,3-3,0%) при большей мощности гумусовых горизонтов (70-120 см), чем у соответствующих почв восточноевропейской фации. Кроме этого, характерны карбонатность миграционного типа, слабое проявление солонце- ватости и повышенное оглинивание, что придает этим почвам черты субтропичности. Разрез, заложенный близ станицы Вы- шестеблиевской (Темрюкский район Краснодарского края) дает конкретное представление о строении профиля чернозема южного (каштанового). Вскипание от НС1 с 50 см. А„„х , - серо-каштановый, рыхлый, комко- 0-22 см вато пылеватый, суглинистый, много капролитов, переход ясный по сложению. А, - серо-каштаиовый, книзу светлеющий, 22-24 рыхлый, суглинистый, пылевато- см зернисто-комковатый, встречаются ка- пролиты, переход постепенный. АВ, -* буро-серый, слегка уплотнен, ком- 44 91 ковато-ореховатый, суглинистый, см переход постепенный. ВС, - серовато бурый, слабоуплотнен - 91110 и ы й, м ел коком ко ваты и, с угли писем тый. С верхней границы появилась карбонатная плесень, много ходов червей. ВкС, - серовато-палевый, довольно рых- 110 160 лый, пористый, структура слабовы- см раженная, комковатая, кротовины и ходы червей. С верхней границы - прожилки карбонатов, со 123 см - белоглазка. Плодородие южных (каштановых) черноземов (60-80 баллов) на Северном Кавказе значительно выше подобных почв восточноевропейской фации. Замечательная особенность почв - их высокое качество для виноградной лозы. Виноградники высокоурожайны и дают продукцию, не уступающую по качеству виноградникам Абрау-Дюрсо. Черноземы обыкновенные (карбонатные) преобладают на равнинах Предкавказья. Малая гумусность (3,6-4,2%) при большей мощности горизонта А + В (80-150 см) определяет высокий уровень накопления органических веществ (300-600 т/га). Карбонатные черноземы, так же как и выщелоченные и типичные, являются наиболее плодородными почвами Северного Кавказа и Нижнего Дона. С нарастанием сухости климата в северных и восточных районах Предкавказья уменьшается объем гумусонакопления, снижается плодородие почв. Бонитет обыкновен ных черноземов изменяется в пределах 69-94 балла, т.е. в отдельных случаях этот тип черноземов может превышать по плодородию типичные и выщелоченные черноземы, но большей частью качество их ниже. Сухость климата обусловливает карбонатность всего профиля обыкновенных черноземов. Карбонат кальция содержится уже в поверхностных горизонтах. С присутствием СаСО.ч связана ела бощелочяая реакция среды (рН 8,0-8,6) и весьма слабая доступность соединений фосфора. Строение профиля черноземов обыкновенных характеризуется на примере описания разреза, заложенного в Кущевском районе Краснодарского края в 6 км на северо-запад от железнодорожной станции Кисляковка . АП(1Л., - темно-серый, с коричневым оттен 0-25 см ком, рыхлый, норошисто-комкова тый тяжелосуглинистый, в нижней части (плужная подошва) уплотненный, крупнокомковатый, вскипание с поверхности; переход заметный. А, - почти такой же окраски, книзу 25-55 чуть светлее, рыхлый, комковато см зернистый, изредка встречаются корни растений и ходы дождевых червей; с 40-50 см - карбонатная плесень; переход очень постепенный. АВ, - рыхлый, серый, с коричневым от- 55-115 тенком, мелкокомковатый, имеются см ходы червей, кротовины; очень много карбонатной плесени; переход по степенный. АВ, - серый, с бурым оттенком, рыхлый, 115-145 мелкокомковатый; много белоглазки см и журавчиков; вскипание бурно. ВкС, — бурый, местами темновато-бурый, 145-160 комковатый; изредка - прожилки см карбонатов; много белоглазки и журавчиков; переход заметный. Ск, - буровато-палевый, немного плотнее 160-212 предыдущего горизонта, тонкопорис- см тый; много белоглазки и журавчиков; резко выделяются ходы червей. Для плодовых деревьев, которые в боль шинстве своем, кроме абрикоса, являются выходцами из лесных условий со слабокислыми почвами, карбонатные черноземы не всегда благоприятны. Неудовлетворительно их качество и для выращивания винограда. Черноземы выщелоченные и типичные наибольшие площади занимают в Западном Предкавказье, располагаясь широкой полосой в южной части Азово-Кубанской низменности. Образовавшиеся черноземы имеют неповторимый облик: при сравнительно невысоком содержании органических веществ (4,0-4,8%) гу- мусонакопление охватывает мощную толщу материнской породы. Величина гумусового ri>p\\ G2
3.2 ЧЕРНОЗЕМЫ зонта превышает 150 см. Встречаются выщелоченные черноземы с горизонтом А + В до 180- 190 см. При такой мощности гумусовой толщи запасы гумуса составляют 550-730 т/га. Типичные и выщелоченные черноземы средне обеспечены подвижными соединениями Р и К, имеют на всю глубину почвенного профиля благоприятное агрофизическое состояние, характеризуются нейтральной реакцией среды. Все свойства в совокупности делают их плодороднейшими на Земле. Для большинства полевых культур их бонитет составляет 85-100 баллов. Урожайность озимой пшеницы в районах Краснодарского края с преобладанием типичных и выщелоченных черноземов - более 40 ц/га, часто урожаи превьншиот 60 ц/га. Высокоплодородны черноземы для сахарной свеклы, кукурузы, подсолнечника, плодовых деревьев. Однако богатство черноземов, их высокое плодородие для некоторых культур оборачивается негативной стороной. Так, при выращивании на выщелоченных и типичных черноземах винограда и табака при высокой урожайности качество продукции оставляет желать лучшего. Поэтому промышленные плантации винограда здесь невелики, а табак совершенно исключен из ассортимента возделываемых культур. Характерным представителем черноземов выщелоченных может служить разрез, заложенный на территории Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства* . Вскипание от НС1 со 180 см. Амлх.? 0- - темно-серый, влажный, глинистый, 30 см глыбисто-порошисто-комковатый. А, - темно-серый, влажный, глииис- 30-90 тый, ореховато-комковатый, плотно- см ватый; по граням структурных от- дельяостей ясно выраженная глян цеватость, общий облик горизонта производит впечатление слитости; изредка встречаются железисто-марганцевые новообразования; переход постепенный по цвету сложению. ABj, - серый с буроватым оттенком, свет- 90-155 леющий с глубиной, влажный, гли- см нистый, крупнокомковато-орехова- тый, несколько уплотненный; наблюдаются глинистые кутаны по граням структурных агрегатов; редкие точеные вкрапления черных окислов марганца и железа; встречаются червороины и капролиты; переход заметный. АВ-, - буроватый с серым оттенком, 155-180 влажный, глинистый, практически см бесструктурный, плотноватый. Много червороин, капролитов, марганце- во железистые точечные и дробовид- ные конкреции, кутаны; переход постепенный. ВС, - желтовато-бурый, со 190 см - ло 180-220 кальное вскипание от ИС1, глинистый, см влажный; содержит больше марганце во-железистых новообразований, чем предыдущий горизонт; много глянцевых кутан; по ходам червей - корни; переход постепенный. С|е, 220- - желто-бурая с оливковым оттен 230 см ком лессовидная глина; равномерно и более вскипает от НС1; карбонатные новообразования в форме журавчиков разной величины (до 2 см в диамет ре) и прожилок; марганцево-желе- зистые дробовидно-просяные конкреции, часто мягкие и режутся ножом; встреча ются редкие кротовины и четко гумусированиые червоточины. Описание чернозема типичного дано на примере разреза, заложенного на равнине в Кореновском районе Краснодарского края. Вскипание от НС1 с 50-65 см. А„пх., - темно-серый со слабым коричневым 0-28 см оттенком, свежий, глинистый, глы бисто- ком ковато- порошистый. А, ~ темно-серый с коричневым оттеи 28-65 ком, влажный, глинистый; четко см выраженная комковато-зернистая структура, рыхловатый, тонкопорис тый, мелкотрещиноватый; содержит много мелких корней; встречаются червоточины и капролиты; вскипа ние от НС1 с 50 65 см; переход постепенный по цвету и укрупнению структурных агрегатов. ABj, - серо-коричневатый, влажный, гли- 65-110 нистый, крупноореховато-комковатый; см слабо уплотненный; очень редко встречаются трудноразличимые марганце- во-железистые новообразования; при высыхании появляется слабый налет карбонатной плесени; встречаются червороины, капролиты, мелкие корни; переход постепенный. ABz, - сохраняет черты предыдущего го- 110-165 ризонта, но более светлый, с обили см ем карбонатной плесени; ясно выделяются ходы червей, кротовины; пе реход заметный. ВС, - по окраске неоднороден; на желто- 165-185 буром фоне - чередование серо-корич см невых гумусированных пятен, кротовин, червороин; карбонатная плесень и редкая белоглазка; переход ясный. Вк, - желто-бурая лессовидная глина, 185-300 влажная, с обилием карбонатных см и прожилок, белоглазки и журавчико- глубже видных конкреций; встречаются мелкие конкреции марганцево-железистых новообразований; много гумусированных червороин, есть кротовины; лессовидная глина плотноватая, тонкопористая, рассыпчатая на крупные глыбистые отдельности. * Описание разрсзои выполнено соиместно с профессорами Е.С.Бллжннм. Н.Е Релькнным, В М Фридллндом. 63
If» IIIIIITFll вши V7T777\ v v s/l Черноземы ютные глинистые Черноземы н//#ные среднесуглинистые a супесчаные Черноземы о$ы«но$еннь& февнегумуснл/е Черноземы обыкновенные молоъунусные сверхмощные и мощные Черноземы обыкновенные слаоозумусные сверхмощна и rtoujf*b*e Черноземы т&гн/чнъге сре£м*гумусные v мологунуеные сверхмощные " мо^нные Черноземы типичные с/гаооеумусные с£ерхнои?<ь\с~ и мощные гл£/М4/сн**/е Черноземы типичные слабоъунус/гые о сверхмощна ее срсвнесуг/гс//**/е/гтг>/е Черноземы выщелоченные сревнееумусные ч нЪлоеумусные сберхмощно/е и мощные . Черноземы выщелоченные уплотненные малозумусные сверхмощные Черноземы вь/щелоченные слаоогу- G мусные сверхмощные /о Черноземы выщелоченные '~^< мо/>огумусные M04&*o£bvm*e Я> fv=l ED Ъ^рмозены ucAUfe*&YCHMs/e с/*у тые нолозумусные сверхновые Тем»о-серз*е </ серой* л^сосглелные 1емн&ясфб/е с/ серы* лесмые бурые лесные Нор*н/нсвб/е $ер*ово -норбонатные /Нелтозёмы /ормо -лугоЛые У^еовото-чфнрзенн&ге &луеово ~*фл#зе/*ные Яугованю-уфнох&м'НА/е г/ лузово~¥ф/**з£мгнб/£ у/итотненнб/е л/ сли/пь/е Луговые Лузовые осоло&елые, солоди Яллговиалычые луеЛвые Дл/т*б4ио/?бнб*с луеев&хЬллтно/е оллАовг&льные ЗгмкнпнА/е /?ере*ночне'£лъ лллн*виал&нл*е оолотчые &ловол7&ч">орфнм0тгл£евые в т~ч. заявленные а ел Селончансг i/ соломцы Масштаб 1-151 04
Почвенная карта Краснодарского края WAS* &С0/>0#Ц&&Г7ТА/е U та Б 1-1500 000 (-остоблснв по материалом почдемммх Ппчи'-нипч h-iipmn lCfniritn(hijiru4$/ti края. G5
3 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ В юго восточной части Краснодарского края встречаются горные черноземы на высо: тах более 500-600 м. Эти черноземы не подчинены закономерностям теплой южно европейской фации. Значительно их распространение за пределами Краснодарского края, в Ставрополье, где они наблюдаются в горах до высоты 1200 м. Их экологическая особенность - непригодность для промышленного возделывания винограда, но это лучшая почва Кавказа для культуры картофеля. Детальное описание горных черноземов выполнено Н.Е.Редькиным « его докторской диссерта ции. Именно им впервые в мире охарактеризованы черноземы с уникальными запасами гумуса — 1200 т/га. Нигде больше не встречаются автоморфные почвы со столь высокими запасами органического вещества. Черноземы горные отличаются высоким плодородием. Их бонитет, в зависимости от ва рьирования запасов гумуса, составляет 61-100 баллов. Хорошо удаются плодовые насаждения. Известны высокая урожайность и качество картофеля, выращенного в Карачаево Черкессии и в предгорных районах Краснодарского края. Для виноградарства и табаководства горные и предгорные черноземы мало пригодны. Виноградникам не хватает летнего тепла, а качество табака резко снижается из-за обилия в почвах органического вещества. 3.2.2. Сравнительная оценка почвообразования у подтипов черноземов Общее сравнение генетических особенностей черноземов представлено в табл. 13. В таблице приведены статистически достоверные данные. Образования и накопления гумуса фульватно-гуматного типа проявляются в малой гумусированности горизонта Айв большой мощности гумусовых горизонтов. Морфометрия черноземов приведена в табл.5. Фациальный характер гумусонакопления, т.е. невысокое со держание гумуса при большой мощности гумусовых горизонтов, наиболее типичен для рав нинных территорий и особенно ярко проявляется в условиях Кубано- Приазовской низменности, где преобладают сверхмощные малогу- мусные черноземы, накапливающие в профиле 500-700 т/га органического вещества (табл. 13). 13. Генетические особенности черноземов Северного Кавказа Показатели Почвообразовательные процессы Мощность профиля, см: A iAB + B |а+ ав + в ск |Гумус, % Гумус, т/га Карбонатпость Глубина распространения мицелия, см Запасы СаСОл, т/га в 0-200 см Механический ] гостав Коэффициент оглинивания Накопление ила, кг/м2/10 см Поглощенные Са И- Mg, м.-экв. 1ен 1 Каштановые (южные) Обыкновенные (карбонатные) Типичные Выщелоченные Оподзоленяые Горные 1. Образование и накопление фульватно-гуматного насыщенного Са гумуса (Сгк:Сфк 1,5- 2,0) в горизонтах А + АВ + В. 2. Миграция карбонатов в почвенном профиле, выделение миграционных новообразований СаСОл (прожилки, мицелий, паутинка), образование карбонатного иллювиального горизонта. Выщелачивание легкорастворимых солей за пределы почвенных горизонтов. 3. Оглинивание почвенной толщи с максимумом в переходном горизонте АВ, с накоплением гидрослюд, монтмориллонита, каолинита. 70-120 300 2,3-3,0 250 в горизонте А 50-120 1820 суглинистый 1,3-1.5 8.2 30,0 8.0 70-160 350 3,6-4,2 300-500 с поверхности 20-160 2400 100-170 450 4,0-4,8 450-650 в гумусовом горизонте 60-170 1000 120-180 450 Г 4.0-4,6 500 700 в горизонтах В иС практически нет 250 60-140 350 4.0-6,0 450 в горизонте С нет нет 60-140 1 200-300 6,0-10.0 500-1000 в гумусовом горизонте практически нет 350 большей частью глинистый и тяжелосуглинистый 1.05-1.10 2,8 35,0-40.0 8Л-8.3 1,05 1.10 3,7 36.0-41,0 7,0-7,5 1.05-1,10 3.0 34.0-40.0 7,0 1.1 2.5 35,0 5,5-6,5 1.2-1.3 | 8.8 37,0-45,0 7.0-8,0 Д GG
3.2 ЧЕРНОЗЕМЫ 14. Гумус и СаСОа в черноземах Северного Кавказа, % (п Почвы Выщелоченные Горн.юн ты и их глубинл, см А„ Ац;и АВ, АВ2 ВС С II Еапасы в профиле почвы Типичные Запасы в профиле Обыкновенные (карбонатные) А„ А»/а АВ, АВ2 ВС С почвы А„ Ап'П АВ, АВ2 ВС С Запасы в профиле почвы Южные (каштановые) Ал Ап/п АВ, АВ2 ВС С Запасы в профиле почвы | Горные 1 Аи А„, |, АВ ВС 1 с 1 1 Запасы в профиле почвы ( 0-22 22-64 64-121 121-168 1 168-183 190-200 0-22 22 59 59-107 107-149 149-172 - 0-22 22-52 52-84 84-127 127-150 170-180 0-22 22-43 43-85 85-108 108-115 149-150 0-22 22-51 51-126 126-139 150-160 j М* 4,3 3.7 2,8 1,6 1.0 - 4.4 3.6 2.7 1 1.7 1.0 3,9 3.2 2.6 1,7 1.0 2.6 2,0 1.5 1.2 0.7 6,7 4,8 2.9 1.2 Гумус типичные :iнам он и я** 4,0-4.6 3,4-4,0 2,6-3,0 1,4-1,8 0,9-1,1 - 4,0-4,8 1 3,2-4.0 1 2,2-3,2 1.5-1,9 1 0,9-1,1 - 3,6-4,2 2,9-3,5 2,3-2.9 1,5-1.9 0,9-1.1 - 2.3-3,0 1.7-2.3 1,3-1.7 1,1-1.3 0,6-0,7 - 6,3-7,1 4,8-5,0 2,8-3,0 1,1-1.3 - .«МП ПСЫ. т/гп 110 200 220 100 20 650 130 | 180 160 100 30 - 590 100 125 140 100 35 - 500 46 55 90 39 10 250 220 180 300 20 - _ 720 J от 37 до 110) М* |_ - - 2,5 1 9,2 - - 1,8 4,5 7.3 10,3 2.0 3.6 6.1 7,5 9,6 12,4 1.1 2,7 7,4 9,2 10.4 0,7 1,6 2.5 J 6.4 10,4 СаСОз типичные | значения** - - - - ! 2,1-3,0 7.6-10.4 - - 1,1-2.5 3,6-5,5 5,9-8,6 9,5-13,6 1,4-2,7 2,5-4,8 4.8-7.3 6,4-8.6 8,4 10,3 11.2-14.0 - 0,5-1,8 1,6-3.9 5,2-9,3 7,1-11.1 7,7-12,8 0.5-0.9 0,9-2.3 ! 1.4-3.6 | 4,3-8.4 9,7-16,8 гшпасы. т гп 1 50 1 200 250 - * 100 260 240 400 1000 50 140 260 380 310 1300 II 30 160 240 90 1300 1820 20 60 260 110 900 1350 | Примечание: * М - среднее статистическое ** Границы типичных значений включают процентный доверительный интервал. Запасы гумуса в черноземах Краснодарского края даны на рис. 8. значение. в себя 50% совокупности дат. т.е. укладываются в 50-ти Рис. X. Запасы /умуса « ucpno.te.ytax Краснодаре ко/о края: I /орные. 2 слитые, ."? ныщелоченные. 4 типич иые, Л обыкнпненные. ft - каштанпнъп'.. Характер гумусонакоплепия определяет внешний вид профиля. Интенсивность темного окрашивания увеличивается от южных (каштановых) черноземов к выщелоченным, от слабогумусных к тучным. В том же направлении уменьшается буроватый оттенок, который у выщелоченных среднегумусных и тучных черноземов почти не выражен. В горизонте В гумусовое окрашивание ослабевает, ясно наблюдаются буроватые и коричневые тона, однако общий тон окраски - однородный, нарушаемый только у карбонатных и типичных черноземов белесыми выделениями карбонатного мицелия и новообразованиями землероющих животных. Горизонт В неодно родный по окраске, с преобладанием бурых тонов. У выщелоченных и оподзоленных чер ноземов наблюдаются затеки гумуса. У остальных подтипов в горизонте В неоднородность окраски создается интенсивной переры- тостыо, наличием червороин и кротовин, гумусовыми пятнами, обилием прожилок и ми-. целия карбонатов. Переходы между генетическими горизонтами постепенные. 67
3 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ Особенности гумусообразования в ряду рассматриваемых почв не ограничиваются количественной стороной. К настоящему времени степень изученности количественного состава гумуса почв Северного Кавказа довольно значительна. Обобщение литературных данных по групповому составу гумуса позволило вскрыть основные закономерности изменения качественного состава гумуса по подтипам черноземов. В таблице 15 приведены данные группового состава гумуса, обработанные методами вариационной статистики по черноземам выщелоченным, типичным и обыкновенным южно-европейской фации. 15. Групповой состав гумуса черноземов теплой южно-европейской фации, % к С„гма почвы (п 4-33) 1 Горизонт II Апах Л В | Апах А В с 1 Апах А Гуминокнс- лоты (ГК) Фульвокис- лоты (ФК) Выщелоченные 36,2 37,2 32,4 20,7 21,5 19,4 Типичные 33,2 32,1 32,5 18,9 19,4 22,1 Юыкновенные (карбош 28,9 26,2 25,2 18,2 18,5 21,5 Н.О. 43,1 41,3 48,2 47,9 48,5 45,4 чтные) 52,9 53,3 53,3 С|К:С,]Г 1,75 1,73 1,67 1,7(5 1,65 1,47 | 1,59 1,42 1,17 | В соответствии со степенью насыщенности почв кальцием находится соотношение между разными формами гуминовых кислот: чем выше степень насыщенности почвы кальцием, тем больше содержание гуминовых кислот II фации. От черноземов выщелочен пых к обыкновенным (карбонатным) наблюдается увеличение в составе гумуса гуматов кальция. Если гумиыовые кислоты карбонатного чернозема на 83% представлены гумата ми кальция, то в составе гуминовых кислот выщелоченного чернозема на их долю приходится 74% , а в оподзоленном - только 53% от общего содержания гуминовых кислот (Фиапшев, 1963). Своеобразен состав гумуса южных (каш тановых) черноземов. В гумусе каштанового чернозема заметную роль играют фульвокис лоты, но относительное содержание их вниз по профилю почвы уменьшается, а гуминовых кислот - увеличивается. Растет с глубиной величина отношения Сгк:Сфк. Гумус черноземов южно-европейской фации обогащен азотом. Отношение C:N - уз кое: 7-8 - у обыкновенного (карбонатного), 9-10 - у типичного, 9-11 - у выщелоченного. Черноземы характеризуются периодически промывным водным режимом. Поэтому для них характерна тенденция удаления из профиля почвы и коры выветривания простых растворимых солей. Вымывание (выщелачивание) легкорастворимых солей, имевшихся в материнской породе и образующихся в процессе почвообразования, является типичным для всех подтипов черноземов. По движиые соли в профиле карбонатных, типичных, выщелоченных, горных, оподзолениых, слитых черноземов не задерживаются и включаются в большой геологический круговорот веществ. Особо интенсивной промытостью отличаются выщелоченные, оподзоленные и слитые черноземы. Фациальным характером отличается миграция карбонатов в профиле черноземов, которая сопровождается образованием карбонатного горизонта ниже гумусового горизонта и выделением карбонатных новообразований миграционного типа (прожилки, мицелий, паутинка). Мягкая зима, слабое зимнее промерзание, глубокое промачивание почвы, длительный теплый период, чередование нисходящих и восходящих потоков влаги опреде ляют значительную амплитуду миграции карбонатов по профилю и появление новообразований в форме мицелия, которые хорошо на блюдаются на срезе высыхающей почвы. Кар боиатиый мицелий четко выражен на 20 30 см ниже линии вскипания и до начала вы делений белоглазки. Мицелярные выделения карбонатов наиболее характерны для подти пов карбонатного и типичного черноземов. У выщелоченного чернозема зона выделения мицелия практически локализована в пределах переходного горизонта ВС, а в слитом, оподзоленном, солонцеватом черноземах признаки миграции карбонатов не наблюдаются. В горизонте ВС и глубже, в лессовид ной породе, видны прожилки карбонатов. Белоглазка (иллювиальный горизонт) обычно появляется ниже горизонта ВС и простирает ся до глубины 320 350 см. Скопления карбо натов у карбонатных и типичных подтипов - мучнисты, неясно выраженные. У остальных черноземов, наряду с белоглазкой, встречают ся плотные журавчиковидные образования. В содержании свободных карбонатов чет ко прослеживается различие у подтипов чернозема. Эта неоднородность карбонатного профиля выявляется как в неодинаковой глубине начала появления карбонатов, так и в общем валовом содержании СаСОн в двухметровой толще почвы. Подсчет показывает, что в слое 0-200 см содержится СаСО;< в пересчете на 1 м" у карбонатного - 260 кг, у типичного - 130 кг, у выщелоченного - 70 кг. Общие запасы карбоната кальция на гектар исчисляются тысячами тонн, достигая максимума в карбонатных черноземах. Степень промы тости естественно отражается на реакции ере ды отдельных подтипов (см. табл. 13). Карбонатные черноземы в пахотном слое имеют 68
3.2. ЧЕРНОЗЕМЫ слабощелочную реакцию среды. С глубиной щелочность увеличивается. Сильнощелочные условия (рН более 8,7) могут возникать в глубоких горизонтах черноземов, которые располагаются на южных склонах и особенно на участках приречных и прилиманных равнин. Здесь содержание щелочных солей (NaHCOa, Mg(HCO:<b, Na2COa) достигает 1,8 мг.-экв. на 100 г почвы и связано с геохимическим подтоком веществ от грунтовых вод. Однако гумусовый профиль не содержит вредных концентраций легкорастворимых щелочных и нейтральных солей. У типичных и выщелоченных черноземов рН водной суспензии в верхних горизонтах нейтральна. Щелочность возрастает с глубиной, но не столь резко, как у карбонатных черноземов. Сильнощелочные значения рН глубоких горизонтов выщелоченного чернозема наблюдаются редко. Черноземы слитые и оподзолен- ные характеризуются слабокислыми условиями в почвенном профиле. Кроме статистически обработанных данных (материалы КубаньНИИгипрозе- ма разных лет и литературные источники) по содержанию гумуса, карбонатов, поглощенным основаниям и рН водной суспензии (табл. 14, 17), приводим конкретную информацию по отдельным разрезам (табл. 15а). Промытость карбонатного, типичного, выщелоченного, оподзоленного и горного черноземов связана с хорошей оструктуренностью и оптимальными физическими свойствами, обуславливающими легкую фильтрацию гравитационной влаги. Механические элементы скоагулированы в прочные микроагрегаты, преобладающая часть которых по размеру относится к песчаной и круп- нопылеватой фракицям, составляющим в сумме 65-80% от веса. Фракция ила содержится в чрезвычайно небольшом количестве. Характеризуемые почвы имеют зернистую (горизонт А) и зер нисто- комковатую (горизонт В) структуры. Однако выраженность структурных агрегатов неодинакова. Она более четка у выщелоченных и тучных черноземов. Водопроч- ность структуры высокая. В пахотном горизонте карбонатных черноземов сумма водопрочных агрегатов *>0,25 мм составляет 62-70%. Снижение количества водопрочных агрегатов наблюдается только с глубины 80-100 см. У типичного и выщелоченного черноземов острукту- ренность лучше: в пахотном слое 72-85%, в горизонте В - 90%. Физические свойства черноземов представлены в таблице 16. Плотность у карбо- 15а. Гумус, карбонаты и физико-химические свойства черноземов (КубаньНИИгипрозем) Почвы ||Выще- лочен- Цные ЦТшшч- ные ||Обык- новен- ные Горн- зонт Глубина образца. см Гумус, СаСОя, % Поглощенные катионы, м.-окв на 100 г почвы | Са | Mg | Сумма рН вод.; \Малогумусные сверхмощные глинистые \\ А„ А АВ, АВ, В С 10-20 35-45 80-90 130-140 170-180 1200-210 4,5 4,2 3,0 1,6 1,3 0,7 1- - - - 6,4 111,5 32,6 29,5 28,4 26,4 - 15,1 6,0 6,4 5,6 7,6 1- 11,3 138,6 35,5 34,0 34,0 - 26,4 6,9 7,5 7,5 7,5 8,1 8.5 Слабогумцсные сверхмощные легкоглинистые | А„ А АВ, ABs В С 0-20 35-45 80-90 125-135 160-170 200-210 [3,8 3,7 2,6 1,9 М 0,6 - - - - 4,8 7,7 [31,6 129,9 29,2 27,4 28,6 - 7,2 7,3 [7,1 10,0 8,2 - [38,2 38,2 36,3 37,4 36,8 !- [6,9 [7,2 |7,4 7,4 7,8 8,0 Малогумусные сверхмощные легкоглинистые \\ к А АВ, ABS В с 0-20 35-45 70-80 110-120 150-160 190-200 4,3 3,8 2,8 2,3 1,2 0,9 - - 0,2 4,8 8,4 12,7 38,8 36,8 36,2 32,4 30,2 28,4 6,3 7,1 3,9 7,6 5,1 6,1 45,1 43,9 40,1 40,0 35,3 34,5 6,3 7,4 7,5 8,1 8.1 8.1 Слабогумцсные сверхмощные легкоглинистые || А„ А АВ, АВ? В С 0-20 30-40 65-75 110-120 170-180 200-210 3,8 3,8 3,4 2,7 1,5 0,6 - - - 0,2 5,2 9,3 31,2 29,9 31,8 33,7 30,3 23,9 5,6 5,7 7,0 3,8 4,9 4,5 36,8 35,6 38,8 37,5 35,2 28,4 7,0 7,1 7,5 7,6 8,1 8.1 Малогцмусные сверхмощные легкоглинистые II А„ А АВ, ABS В с I 0-20 30-40 65-75 115-125 150-160 215-225) 4,3 3,8 3,2 1 2,0 1,0 0,6 | 0,4 1,6 3,6 8,4 9,3 10,5 1 40,3 39,1 36,5 30,9 - - 3,8 3-7 6,1 5,6 - - 44,1 42,8 41,6 36,5 - - 7,9 8,1 8,2 8,3 8 А 8,4 Слабогумцсные сверхмощные легкоглинистые || Ан 1 А АВ, АВ., В с I 0-20 1 35-45 75-85 120-130 155-165 180-1901 3,7 3,2 2,4 1,5 1,0 0,4 1 2,0 4,3 6,3 8,6 10,9 15,0 1 36,5 35,9 32,8 28,4 - - _| 3,9 2,0 5,1 5,0 - 1 40,4 1 37,9 37,9 33,4 - | 8,0 8,2 8,31 8,31 8,4 8.5J натных черноземов в пахотном -я С г/см" горизонте несколько 1,27 увеличивается: я глубиной плотность в горизонте АВ и В 1,38-1,46 г/смл Аналогичны характеристики у типичных и выщелоченных черноземов. Максимальные величины плотности не превышают 1,50. Удельный вес у всех черноземов мало изменяется как в географическом плане, так и с глубиной. В верхних слоях величины 2,64-2,70, в нижних - 2,68-2,74 г/см'\ Скважность пахотных горизонтов обычно в пределах 51-52%, с глубиной она снижается до 45%. 69
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ Почвы [(Южные (кашта новые) Гори 1-зонт [Глубина образца, | см Гумус, % Продолжен СаС0;<, % не таблицы 15а 1 Поглощенные катио- ны. м.-экя нп 100 г почвы 1 Са ] Mg |Сумма [Ж] под. {Мощные среднесуглинистые на лессовидных^ юптожениях Ап 1а АВ, АВ, В С 0-20 30-40 60-70 100-110 160-170 200-210 1,7 11.4 М 1,2 0,6 0,4 2,3 2,0 6,1 8,6 9,5 12,7 20,4 23,4 20,2 17,8 - - 3.0 3,1 3,2 3,8 - - |23,4 26,5 23,4 21,7 - - |8,1 8,0 '8,1 8,1 8,1 8.1 Глубоковскипающие мощные легкосуглинистыА на надрудных супесях || А„ А АВ, ABU В С 0-20 35-45 70-80 100-110 140-150 210-220 1,3 0,8 0,6 0,4 0,4 0,4 - - - - - - 12,3 11,7 8,6 П.7 - - 4,3 5,6 7,4 2,5 - - 16,6 17,3 16,0 14,2 - - 7,4 7.5 7,2 7.0 7.4 7,3 Слабосолонцеватые мощные глинистые на де-\ лювиалъных засоленных отложениях \\ А„ А АВ, в J 0-20 35-45 70-80 130-140 2,5 1,7 1,2 0,8 J - | 2,3 2,5 | 17,7 21,6 20,6 , 12,0 9,6 12,1 J 30,2 31,8 33,4 | 7,8 7.7 8,1 8,2 1 Для всех рассматриваемых нами черноземов Предкавказья характерно явление оглинивания. В почвенном профиле наблюдается увеличение содержания ила. Об этом свидетельствует среднее количество ила в изучаемых подтипах почв, границы типичных значений (табл.17) Изменение соотношения между крупными и тоонкодисперсыыми фракциями в почвенных горизонтах и в материнской породе, как результат внут- рипочвенного выветривания, подтверждают коэффициенты оглинивания, которые всегда больше единицы. В черноземах восточноевропейской фации, в чистности, в обыкновенных черноземах Каменной степи, по данным Е.А.Яриловой, происходит разрушение плагиоклазов, ка лиевых шпатов, микроклина, роговой обманки, хлорита и др. Однако процесс этот протекает медленно, поэтому нет заметного накопления глинистого материала в почвенном профиле. Четкое оглинивание, проявляющееся в накоплении илистых частиц в почвенных горизонтах в сравнении с материнской породой, можно считать провинциальной особенностью черноземов Северного Кавказа, формирующихся в условиях круглогодовой биологической актив ности. Величина оглинивания неодинакова в черноземах Предкавказья. При сравнении черноземов с коричневыми почвами Дагестана выявлены следующие законо мерности. Для коричневого типа всегда подчеркивалось интенсивное оглинивание как характерная черта почвообразовательного процесса. Величина накопления ила в гумусовом профиле в целом, а также в среднем на 10-ти-сантиметровый слой этого профиля наглядно характеризует результативность процесса и позво ляет сравнивать различные по мощности почвы (см. табл.18). При рассмотрении отдельных типов и подтипов почв, как и следовало ожидать, максимальным накоплением илистых частиц характеризуются коричневые почвы. Повышенным огли ниванием отличаются средиегумусиые и тучные черноземы предгорий лесо степи Западного Предкавказья. По- видимому, меньшая вы ветрел ость материнских пород в условиях, их отно сительная молодость приводит на современной стадии развития горных черноземов к значительным разли чиям в содержании ила в почве и материнской породе. Это существенная генетическая особенность, отличающая черноземы горные от черно- равнинных степей Предкавказья. Вы- степень накопления илистых частиц характерна, по данным В.А.Барановской, для 16. Плотность, (г/см'4), удельный вес (г/см**), кважностъ (%) черноземов Предкавказья (по Редь- кину) земов сокая 1 Физические свойства | Обы Плотность | Удельный вес | Скважность || Плотность Удельный вес | Скважность | Плотность | Удельный вес | Скважность | Плотность 1 Удельный вес | Скважность 1 1 Плотность {Удельный вес 1 Скважность Генетические горизонты Ацих А | АВ, |АВ2 к новел л ые ( карбона т лыс 1,27 2,68 52,7 1,30 2,70 51,9 1,38 2,71 49,1 1,38 2,71 49,1 Типичные 1,24 2,62 52,7 1,32 2,64 50,0 1,35 2,66 49,3 1,40 2,68 47,8 Выщелоченные 1,30 2,67 51,4 1,28 2,70 52,6 1,34 2,72 50,8 1,43 2,74 47,9 Горные 1,23 2,63 52,5 1,25 2,70 53,8 1,27 2,72 53,4 1,44 2,73 47,3 Ожные (каштановые) 1,23 2,76 54,5 1,22 2,72 55,2 1,30 2,74 52,6 1,31 2,75 52,2 ВС > 1,39 2,69 48,4 1,48 2,68 44,8 1,45 2,70 46,3 1,43 2,69 46,9 1,39 2,72 48,9 С 1,46 2,69 46,8 1,51 2,69 43,9 1,40 2,69 48,0 1,58 2,70 41,5 1,34 2,71 56,5 1 70
3.2. ЧЕРНОЗЕМЫ горных выщелоченных черноземов При- эльбрусья. Наблюдается увеличение на 20- 30% количества ила в средней части профиля в сравнении с материнской породой. 17. Содержание ила, поглощенных оснований, величины рН в черноземах Северного Кавказа Почвы [[Обыкновенные (карбонатные) ЦТипичные ЦВыщелоченные ||С литые ЦГорные Южные (каштановые) Горизонты и их глубина, см Апих» А. АВ,, АВ, ВС. с, AnitX» А. АВ,, АВ2, ВС. с. Amtxt А. АВ,. АВ2. ВС. с. Ал. А. в. ВС. с. АППХ| А, АВ. ВС. С. AnnXt А. АВ,, АВ2. ВС. с. 0-22 22-52 52-84 84-127 127-150 170-180 0-22 22-59 59-107 107-149 149-172 180-190 0-22 22-64 64-121 121-168 168-183 190-200 0-22 22-46 46-124 124-151 155-165 0-22 22-51 51-126 126-139 150-160 0-22 22-43 43-85 85-108 108-115 140-150 J Ил, % (п от 10 до 37) М 33.3 34.5 35.2 36.2 35.5 34,0 33,0 33,6 33.3 33.5 33.2 32.4 42.8 44.5 44.7 45,3 42,6 41,0 47,7 47,9 52.5 48.4 46,5 44,1 45,6 43.1 41,3 1 35,9 28,9 30,0 29,4 26,9 24,6 23.1 | 1 типичные значения 28.4-38,4 29,1-38,7 29,8-37,2 31,5-39,1 31,7-37,3 30,8-37,2 - - - - - - 40,4-45,4 41,6-47,4 42,0-47,4 42,6-48.8 39,7-45.5 38,7-43.3 44.4-51.0 44.4-51.4 48.2-56,8 42,7-54,1 42,5-50,5 39,8-48,4 40,8-50,7 39,2-47,0 38,5-44,1 33,0-38,4 24,2-33,6 25,3-34,7 25,1-33,7 22,4-31,3 20,6-28,6 18,5-27,7 | 1 коэффициент оглннивання 0,98 1,02 1,04 1,07 1,05 1,00 1.02 1,03 1,02 1,03 1,01 1,00 1,06 1,08 1,09 1,10 1.02 1.00 1,03 1,03 1,13 1,06 1,0 1,22 1,26 1,20 1.12 1,00 1.24 1.30 1,27 1,16 1,07 1,00 J 1 Поглощенные Са и Mgf, м.-экв. (п от 16 до 40) М 38,5 36,3 36,1 32,5 29,2 25,3 37,4 35,0 34,8 32.5 28,1 24,8 37.4 37,0 36,2 31,5 30,0 28,6 38,2 37.1 38,1 36,6 34,7 39,7 38,7 j 36,7 33,0 27,6 28,9 30,0 26,9 22,8 22,2 21,0 1 типичные значения 36,4-40,6 34,3-38,6 33,0-39,2 29,4-35,6 ! 27.2-31,2 | 23,5-27,1 32,3-37,7 32,4-37,6 32,7-36,9 30,5-34,5 26,5-29,7 23,3-25,3 34.5-40,3 34,7-39.7 33,2-39.0 29.1-33.9 28.0-32.0 26,6-30.6 32,8-43.6 32,1-42,1 33.0-43.2 30.7-42.5 30,0-39,4 35,7-43,7 34,6-42,8 33,4-40,0 29,9-36,1 24,5-30.7 - - | | - (л от М 8.2 8.3 8.4 8.5 8,6 8,7 7,5 7,5 7,6 1 8,2 8,3 8,7 7,4 7,6 7,7 7,8 8,4 8,6 6,6 6.5 6,7 6.8 7,6 Т.5 7,7 8,0 8,2 8.5 7,9 8,0 8,4 8.5 8.6 8,7 | 37 до 100) 1 типичные 1 значения 8,1-8,3 8,2-8,4 8,3-8,5 8,4-8,6 8,5-8,7 8,0-8,8 1 - - ~~ " - 7.1-7,7 7.4-7,8 7.4-8.0 7.5-8,1 8.1-8,7 8,3-8,9 I 6,3-6,9 6.1-6,9 6.3-7,1 6.4-7,2 7.1-8,1 7.2-7.8 7.4-8,0 7,8-8,2 8.0-8,4 8,3-8,7 7,8-8,0 7.9-8,1 8.2-8,6 8,4-8,4 8,3-8,9 8,4-9,0 Ц Высоким оглиниванием характеризуются также южные (каштановые) черноземы Тамани и Восточного Предкавказья. Все почвы этой группы имеют близкую между собой интенсивность оглинивания. По-видимому, важное значение имеет специфика биоклиматических условий их формирования. В частности, для Таманского полуострова отмечается сходство со Средиземноморьем как по климатическим характеристикам, так и по отдельным особенностям флоры. Мягкий климат с почти безморозной влажной зимой и жарким сухим летом, повышенная сумма положительных температур (3600-3800°), слабое проявление солонцеватости, карбонатность почв - все это способствует яркому проявлению оглинива- . ния и приближает характеризуемые почвы по этому признаку к коричневым. Черноземы обыкновенные и типичные равнинных степей Предкавказья по степени накопления ила на каждые 10 см гумусового горизонта почти в три раза уступают коричневым почвам и в два раза черноземам южным (каштановым). Последними среди рассматриваемых нами почв оказались слитые черноземы, для которых установлена наименьшая степень накопления глинистых частиц. Оглинивание в черноземах Северного Кавказа неодинаково на разной глубине профиля. Слабее оно выражено в верхнем горизонте А, более иссушаемом и чаще промерзающем. Ярче представлено в горизонте В, в средней части профиля, практически всегда имеющей положительные температуры и достаточную влажность, необходимые для не прерывного процесса оглинивания. В составе илистых фракций черноземов содержатся в основном гидрослюды, монтморил- 71
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ лонит, каолинит. Высокое содержание в составе ила монтмориллонита, отражается на значительной катионной поглотительной способности черноземов (см. табл. 17). Степень насыщенности основаниями у карбонатных и типичных черноземов составляет 100%. У выщелоченного чернозема обнаруживается гидролитическая кислотность порядка 3,0-4,5 мг.-экв. на 100 г почвы, и степень насыщенности 93-98%, у слитого и оподзоленного черноземов насыщенность основаниями - 87-93%. Солонцеватые черноземы содержат до 20% обменного натрия и повышенное количество обменного магния. Гранулометрический состав всех подтипов черноземов сходен. Характерным является высокое физическое содержание глины. Фракция механических элементов крупнее 0,05 мм отсутствует. По классификации Н.А.Качинского чер ноземы относятся к легким или средним круп- но-пылевато-иловатым глинам. Основные компоненты механического состава - иловатая 19. Гранулометрический состав чернозема южно-европейской фации, % 1 Почвы II Выщелоченные || Типичные || Обыкновенные || Южные У каштановые) Южные ^(каштановые) 1 Горизонт 1 Глубина | образца Содержании фракций (% ) и размер частиц (мм) | | 1-0.25 | 0,25-0.05 0.05-0,01 |0.01-0,005| 0.005-0.001 К0.001|Суммп ^ 0.01| Легкоглинистые \ Ап А АВ, АВ, В С 10-20 (35-45 180-90 S125-135 160-170 200210 - - - - - - 1 9,1 7,4 8,2 1 9,2 10,0 1 10,7 | 26,3 26,5 27,0 28,5 1 28,5 | 26,5 I 7'4 7.8 7,1 6,1 7,8 5,6 1 16,8 20,2 1 16,9 15,3 14,2 20,8 1 40,4 [ 38,1 40,8 1 40,9 39,5 36,4 64,6 1 66,1 64,8 62,3 61,5 62,8 | Легкоглинистые (Редькин) I А». А АВ, АВ;, В С 0-20 30-40 60-70 130-140 160-170 200-210 0,1 0,1 од 0.1 0,1 0,0 2,5 1,8 1.6 1.1 1,0 1,0 27,6 28,0 27,3 27,8 26,8 27,4 9,3 8,5 8,0 7.8 10,7 9,9 17,5 18,5 18,5 18,2 15,4 16,1 43,1 43,1 44,5 45,0 46,0 45,6 69,8 1 70,1 71,0 71,0 72,1 71,6 | Легкоглинистые (Редькин) | А„ А АВ, АВ, В С 0-20 40-50 70-80 130-140 150-160 190-200 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 0,3 1,2 0.7 0,4 1,2 2,7 1,1 28,2 28,9 26,9 25,9 27,0 28,5 6,7 7,9 7,5 7,8 7,9 8,9 18,3 18,4 17,3 17,2 14,5 14,6 45,6 44,1 47,9 47,9 47,9 46,9 70,6 || 70,4 72,7 72,9 70,3 70,4 1 Средпесцглинистые 1 А„ А АВ, АВ;. В С 0-20 30-40 60-70 100-110 160-170 200-210 - - - 4,1 - 37,9 35,1 32,3 35,5 14,4 29,3 22.1 26,3 27,5 19,4 49,0 27,8 11,4 9,2 9.0 ИД 5,3 7,8 6,2 8,5 13,6 9,3 10,0 13,6 22,4 20,9 17,6 20,6 21,3 21,5 40,0 || 38,6 40,2 41,0 36,6 42,9 I Глцбоковскипающие легкоглинистые II А„ А АВ, АВк ! В " " с 0-20 35-45 75-85 100-110 140-160 210-220 1 13,4 8,0 11,0 10,0 12,5 18t9 I 42,5 52,5 53,5 53,9 59,8 61^2 17,0 13,0 12,3 16,6 10,9 5,6 4,1 3,1 4,0 2,3 3,5 2,1 5,4 7,2 5,3 6,6 3,4 4,2 17,6 16,2 13,9 10,6 9,9 8,0 27,1 II 26,5 23,2 19,5 16,8 14,3 I Слабосолонцеватые глинистые || А„ АВ, в J 0-20 1 70-80 130-140 | - - - 15,0 11,2 12,2 J 22,6 17,0 17JJ | 9,5 11,7 8^5 14,5 12,7 14,7 38,4 47,4 47,0 | 62,4 || 71,8 • I 70,2 фракция и крупная пыль, в сумме составляющие 70-75%. Среди южных (каштановых) чер ноземов часто встречаются разновидности легкого гранулометрического состава (табл. 19). 18. Накопление ила в гумусовом профиле почв Предкавказья по отношению к материи- ской породе, кг/м2 Почвы || Коричневые почвы Дагестана || Черноземы горные || Черноземы типичные Западного Предкавказья | Черноземы обыкновенные (карбонатные) Западного Предкавказья | Черноземы южные (каштановые) Восточного Предкавказья | Черноземы южные | (каштановые) Тамани А4 АВ 72 110 55 35 41 79 На Юти см | гумусового горизонт ю,о 8,8 3,7 2,8 8,2 7,4 72
3.2. ЧЕРНОЗЕМЫ Однородность гранулометрического состава определяет и однородность валового состава по профилю черноземов (табл.20). 20. Валовой состав черноземов юно-европейской фации, % на прокаленную и бескарбонатную навеску (Фиськов) II Глубина горизонтов, см | Si02 | Al20:< | FejA, 1 ТЮ2 | MnO | CaO | MgO | SO* р^оГ 1 K20 |Na20 1 Si02 АЬСЬ 1 SiQ2 | Fe203 Р. 772, Чернозем выщелоченный. Динской район 1 II Почвы в целом | 3-27 45-55 80-90 112-122 147-157 185-195 225-235 270-280 | 54,8 55,7 55,4 54,8 55,8 56,4 55,9 55,9 1 23,7 23,4 23,5 23,0 23,3 23,0 22,8 22,7 | 11.6 U.7 11.5 11.0 10.7 10,3 10,1 1 10,1 | | | | | | | | | 0,10 0,10 0,11 0,11 0,10 0,08 0.08 1 0,08 | 2,3 2,1 1.9 2,3 2,7 3,2 3.2 1 3,2 | 2,6 2,6 2,7 2,7 3,1 2,7 2.8 1 2,9 | 0.05 0,05 0,06 0,09 0,04 0,04 0,04 1 0,04 1 0,28 0,28 0,25 0,24 0.22 0,20 0,11 0,17 | 2,8 2,8 2,8 2,7 2,5 2,7 2,7 1 2,7 1,6 1,6 1.6 1.6 1.6 1.8 1.8 1,8 1 | | | 1 1 - | 1 " II " 1 - II 1 - ' II 1 ' II 1 - II 1 * II 1 - II || Илистая фракция | 0-27 45-55 80-90 112-122 147-157 185-195 225-235 270-280 67,7 67,9 67,1 67,5 67,6 65,7 65,7 65,5 15,6 15,4 16,3 15,8 15,7 15,6 15,5 15,5 6,6 6,9 6,9 6,6 6,6 6,8 6,7 1 6,7 Р. 776. 1 | | | | | | | | 0,03 0,03 0.03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 | 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 {ернозем, типичный, j | 2,3 2,1 2,1 2,1 1.1 2,1 2,1 2,2 | 0,03 0,03 0,03 0,05 0,06 0,07 0.07 0,07 | 0,17 0,20 0,22 0,20 0,18 0,17 0,17 0,16 1 3,3 3,3 3,7 3,4 3,3 3,3 3,3 3,3 1 М 1.1 1,2 1.3 1,2 1.4 1.4 1 1.4 | | | | | | | | 1 ' II 1 - II 1 ' II 1 - II 1 - II | - || 1 - II II Чово-Ку бане кий район || || Пэчвл в целом || 0-27 35-35 65-75 95-105 118-160 175-185 270-280 67,5 68,5 69,7 69,8 69,0 67,8 67,8 15,2 15,3 15,1 14,3 14,6 14,9 15,0 6,6 6,4 5,9 6,0 6,2 5,9 6.0 0,73 0,72 0,68 0,69 0,64 0,63 0,62 0,03 0,03 0,04 0,04 0.03 0,03 0,03 2.4 2,5 2,2 2.3 2.1 3,2 3,3 2,3 2,2 1.6 1.8 1.9 2.3 2,4 0,10 LP. 10 1 0,10 0,17 0,16 0,09 0,09 1 0,20 L0.22 ! 0,19 0,17 0,16 0,16 0,15 2,6 2,5 2.6 2,8 2,5 2,6 2,6 ! 1.6 1.7 1.8 2,0 2,0 2.1 2,1 1 7,6 1 7,6 7,8 8,2 8,1 7.7 7,7 1 5,9 || 6,0 6,3 6,5 6,3 6,1 6Д || || Илистая фракция || 0-27 35-45 65-75 95Л05 175-185 270-280 61,2 61,1 61.2 59,9 62,0 62.4 20,9 21,0 20.3 21,4 21.1 20,8 8,5 8.1 8.5 9,0 7,2 7Д 1.17 1.21 1.32 1.23 1,21 1,16 0,06 0,05 0,05 0,05 0,03 0,03 0,7 0,7 0,8 0,7 0,7 0,6 2.2 2,2 2,2 2.4 2,3 2,5 0,07 0,07 0,08 0,11 0,04 0,04 0,30 0,32 0,35 0,32 0,20 0,18 | 3,2 3,2 3,2 3,3 3,2 3,3 1.3 1.3 1,3 1.4 1.9 1.8 4,9 4,9 5,2 4,8 5,0 5.1 4,0 || 4,0 4,1 3,7 4,1 4.2 1 || Чернозем обыкновенный (карбонатный) I | Почва в целом Ц 0-27 I 34-45 60-70 90-100 125-135 170-180 220-230 270-280 1 69,6 70,0 69,0 67.6 69,3 68,9 68,8 69,0 13,8 14,2 14,5 14,7 14,5 13,5 13,5 13,6 1 6,2 1 6.2 0.0 6,5 6,2 5,9 5,9 5.9 | - - - - | 1 1 | - 1 1 1 1 - 1 1 1,9 1 2.3 2,6 2,9 3,0 2,8 2,8 2.9 1 2,1 ! 2.1 2.3 2,3 2,3 2,4 2,4 2,4 1 0,10 1 0,09 0,09 0,09 0,09 0.12 0,12 0.13 1 0,19 0Д8 0,18 0.16 0,16 0,15 0.14 0.13 1 2,5 2,5 2,4 2,4 2,4 2.3 2,4 2,4 | 2.0 | 1.9 1.9 2.0 2,0 2.4 2.5 2.5 8,5 8,4 8.1 7,8 8.1 8,7 8,6 8,6 J 6,6 || 6,6 6,4 6.1 6.4 6,8 6,8 6,8 || | Илистая фракция || 0-27 | 35-45 60-70 90-100 125-135 170-180 220-230 1 270-280 J 64,2 | 63,6 62,7 60,8 61,4 65,5 66.1 66.2_[ 19.4 I 19.4 19,8 19,9 20,5 18,2 18,1 18.2 J 7.1 I 7,2 8,5 9,3 7.6 5.7 5,8 5,8 1 | | | | 1 | 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,8 1 0,8 0.8 0,7 0,7. 0,7 0,8 0,8 [ 2,0 | 2,0 2,3 2,4 2.4 2.4 2,5 2.5 J 0.06 1 0,06 0,06 0,06 0,04 0,03 0,03 0,03 1 0.36 | 0,32 0,32 0,24 0,20 0Д7 0,16 0,16 1 3,8 1 3,0 2.9 3,2 3,2 3,1 3,1 3,1 1 1,8 1.6 1.5 1.7 1,7 1,9 1,8 1 Ё 5,6 1 5,6 5,4 6,2 5,1 6,3 1 6,2 6,2 | ■ ——1 4,5 N 4.5 4,2 4,0 4.1 5.1 5.2 5,2 || 73
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ Продолжение пюбл. 20 1 0-27 | 37-47 | 70-80 100 Л10 130-140 170-180 220-230 270-280 0-27 37-47 70-80 100-110 130-140 220-230 1 270-280 69,8 70,0 70.2 69,6 68,6 68,1 66,5 66,8 58,8 58,8 59,3 58,7 59,6 59,7 59.7 ===== 14,7 14,5 14,4 14.3 14,1 14.3 14,9 14,8 22.3 22,3 22,0 22,3 21,5 21,6 1 21,4 1 Р. 794. 6,4 6,3 6.1 6.3 6,0 6.3 6.3 6,3 9,3 9,3 9.4 10,0 9,5 9,0 8,9 Чернозем южный (каштановый). Тамань 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 Почва в делом 0,09 0,09 0,08 0,07 0,07 0.07 0,07 0,07 2,1 2.4 2,5 2,7 3,1 3,4 3,5 3,6 1,8 1.9 2,0 2.3 2,4 2,3 2,4 2.5 Илистая фракция 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0.5 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 2,7 2,7 2.9 2.8 2,8 3,2 , 3,2 1 0,03 0,03 0,03 0,03 0,06 0,04 0,03 0,03 0,05 0,05 0,06 0,06 0,11 0,07 0,07 L0.18 0.22 0.21 0,20 0,19 0,19 0,17 0,17 0,32 0,34 0.29 0,29 0,29 0,22 0,20 2,5 2.5 2,4 2,3 2.0 2.3 2.4 2,4 3,5 3,2 3,0 3,0 2.4 3.0 3,0 1.6 1.6 1.5 1.5 1.6 1.6 1.7 1.8 1.4 1.5 1.5 1.5 1.4 1.4 1,4 8,1 8,2 8,3 8,3 8,3 8,1 7.6 7,6 4,5 4,5 4.6 4,5 4,7 4,7 4.7 6.3 6,4 . 6,5 6,5 6,5 6,3 6.0 6,0 3,5 3,5 3,6 3,5 3,7 3,7 3,7 J Данные типичны для сиалитного типа выветривания и свидетельствуют об отсутствия перемещения компонентов по профилю. Про слеживается характерное для черноземов как типа некоторое накопление в верхних слоях биофильных элементов СаО, Р20г„ МпО, К^О. Черноземы богаты валовым калием. Количество валового фосфора в верхних горизонтах в среднем составляет 0,18%. Основная часть представлена минеральными соединениями, в верхних горизонтах их 55-65%, в нижних - более 90% от валового количества. Органические фосфаты содержатся в количестве 43% в верхних и 8-10% в нижних горизонтах (Редькин, 1964). Тяжелый механический состав черноземов определяет их высокую максимальную гигроскопичность. Коэффициент завядания составляет около 14,0% в горизонте А|ШХ (табл. 20а). 1 Горизонты и их глубина, см А„ На Пав, к6* |В с 0-20 35-45 80-90 125-135 160-170 200-210 Ап На IAB, £** IB с 0-25 25-57 57-83 83-143 143-183 183-224 Ап 1а АВУ № ь С " 0-27 27-62 62-95 дб-Ш 153-178 \шШ 1 20а. Водно-физические свойства черноземов, Полная влагоем- кость 43,4 40,0 40,5 31,9 28,6 25,9 42,5 37,8 36,5 34,1 30,0 27,6 39,6 41,3 38,0 36,5 27,8 26,5 Наименьшая вла- гоемкость 1 30,5 29,7 27,9 27,0 25,8 24,6 29.5 29,8 28.0 27.7 26,4 25,6 30,6 30.3 28,0 27,5 25,0 24,7 Максимальная гигроскопичность Влажность завядания Выщелоченные 9,2 10,2 9,8 9,1 9,0 8,0 13,8 15,5 14,7 13,6 13,5 12.0 Типичные 9,8 10,4 9,8 10,6 9,5 8,4 14.7 15,6 14,7 15,0 14,2 12,6 Обыкновенные 9,8 10,3 10,0 9,5 9.3 1 8,8 1 14,7 15,5 15,0 14,2 14,0 13,2 % (Редькин) Диапазон активной влаги 16,7 14,4 13,2 13,4 12.3 12,6 14.8 14,2 13,3 12,7 12,2 13,0 15,9 14,8 13,0 13,3 11,0 11,5 Запас воды при 1 наименьшей вла- гоемкости, мм 51 65 115 60 92 90 46 60 45 107 73 83 55 66 57 69 42 76 1 Как видно из таблицы 20а, черноземы обладают высокой влагоудерживающей способностью, но характеризуются низким диапазоном активной влаги. Из общего количества почвенной влаги (750 мм), которую они способны удерживать в двухметровом слое почвы, только менее 50% относятся к категории активной или продуктивной влаги. Но и этого ее количества оказывается вполне достаточно для получения высоких урожаев сельскохозяйственных растений. 74
Однако следует иметь в виду, что указанный запас почвенной влаги в черноземах может находится только при условии насыщения их до наименьшей влагоемкости на глубину не менее двух метров. Черноземы естественно не всегда содержат в своем профиле такое количество влаги. Поэтому главной задачей земледелия является применение такой агротехники, которая направлена на максимальное накопление и рациональное использование осенне-зимних осадков. В заключение следует подчеркнуть: кубанские черноземы - богатейшие почвы мира. Нигде нет столько плодородных по всем Лесостепные почвы наибольшее распространение имеют в предгорьях Краснодарского края. Здесь они встречаются на переходе северного склона Главного Кавказского хребта в Кубанскую наклонную равнину. Нижняя граница проходит на высоте 150-200 м. Степной ландшафт Закубанья переходит в наклонную к северу равнину, рассеченную балками, лощинами, долинами рек. По мере движения к области Главного Кавказского хребта увеличивается складчатость, появляются холмы и низкие горы. Лесостепные почвы формируются на продуктах выветривания глинистых и песчаных сланцев и сланцеватых глин: элювиальные, делювиальные, пролюви- ально-аллювиальные отложения. Почвообра- зующие породы могут быть карбонатными и бескарбонатными. Естественная растительность представлена дубовыми, часто травянистыми лесами, с примесью дикорастущих плодовых деревьев. Лесные массивы в прошлом чередовались с участками кустарниковой степи. В настоящее время большая часть территории освоена под посевы зерновых и технических культур, иногда под сады и виноградники. Характерная особенность лесостепных почв Северного Кавказа - наличие темного слитого горизонта В, что генетически роднит эти почвы со слитыми черноземами, расположенными севернее и очень часто встречающимися в сочетании с темно-серыми лесными почвами. Над слитым горизонтом обычно расположен псевдоглеевый горизонт G. Верхняя часть профиля носит черты серой лесной почвы и состоит из горизонтов А,, AtAL>. В наиболее распространенных случаях профиль серых лесостепных почв составляют следующие генетические горизонты: Aj, - перегнойно-аккумулятивный тем- 0-20 см но-серого и серого цвета, комковато- ореховатый. A1A2, - перегнойно-аккумулятивный и 20-38 см элювиальный, ореховатый. Этот горизонт обычно светлее предыдущего. У серых и светло-серых почв горизонт AiAjj имеет четкую белесоватую кремнеземистую присыпку и листо- 3.3. ПОЧВЫ ПРЕДГОРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ естественным характеристикам почв для пшеницы, ячменя, подсолнечника, сахарной свеклы, как черноземы выщелоченные, типичные и обыкновенные. Но кукуруза - культура влаголюбивая, не отличается рекордной урожайностью на черноземах обыкновенных и особенно южных. Такие благоприятные условия для нее создаются на выщелоченных и слитых черноземах. В то же время среди всех известных черноземов только южные Краснодарского края отличаются высоким оптимумом для виноградной лозы как по урожайности ягод, так и по их качеству. ватое сложение. У темно-серых почв горизонт может быть скрыт гумусо- накоплением. GAi, - псевдоглеевый и перегнойно- 38-52 см аккумулятивный. Горизонт наблюдается чаще всего у светло-серых и серых почв. Он формируется выше со слитого водоупора, т.е. горизонта В. В псевдоглеевом горизонте характерно мозаичное оглеение и бурая пятнистость от окислов железа. Здесь же - обилие дробовидных конкреций полуторных окислов марганца. В, - слитой горизонт черно-смоляной 51-117 см окраски, плотный, глянцеватый, глыбистый. С - оливково-бурая глина с темными затеками гумуса. Встречаются твердые каменистые конкреции карбонатов (рис. 9). По степени затемнения верхних горизонтов и содержанию в них гумуса выделяются: светло-серые, темно-серые и серые лесостепные почвы. В зависимости от степени проявления процессов лессивирования и псевдооглеения в подтипах лесостепных почв выделяются слабо, средне и сильно лессивироваяные и слабо-, средне- и сильно псевдооглеенные почвы. Рассмотрим морфологическое строение профиля серых лесостепных почв на примере разреза, заложенного в районе ст. Калужской, седьмой километр по дороге на Горячий Ключ (растительность - дубово-грабовый лес, рельеф - межбалочный водораздел). Аь - сухой, буровато-серый, глинистый, 0-26 см комковато-порошистый, слегка уплотнен, вкрапления окисного железа и марганца; переход заметный. A2g, ~ влажный, серый с буроватым оттен- 26-60 см ком, глинистый, комковато- ореховатый, уплотнен г пятна окисного и закисного железа; переход выражен. В|э - влажный, темно-серый, глинис- 60-92 см тый, бесструктурный, слитый, вязкий, пятна окиси железа; переход заметен по окраске и сложению. 3.3. ПОЧВЫ ПРЕДГОРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ 75
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ U£M AB uv A, A* A8 Act Act Act /'uc. JO. Строение лист:щепных почв со слитым /ори.шнпики. 7,j - черному слитии. 7— 4f.pno.uw слитой ипои.шленныи, W— темно -сирая лесостлп серая лесостепная. С Ш1Я. Л—- 92-117 см ВС, 117-148 см С, 148-210 см влажный, буро-серый, глинистый. Комковато-ореховатый, плотный, пятна окиси железа; переход постепенный. - влажный, буро-серый, глинис тый; комковато-ореховатый, плотный; в нижней части - оже- лезненные карбонатные журавчи- ки; переход постепенный. - влажный, палево-бурый; глинистый, не прочно комковатый; карбонатные журавчики. В результате специфического строения почвенного профиля, серые лесостепные почвы весной, осенью и зимой бывают подвержены избыточному увлажнению, а в отдельные годы, в ранне-весенние и в осенне-зимние периоды, над слитым горизонтом образуется верховодка, что вызывает изменение окислительно-восстановительного режима почв, а следствием этого специфично распределение новообразований по профилю почв. Так, в горизонте А основными новообразованиями являются точки окиси марганца и ржавые пятна окиси железа, в горизонте A2g резко увеличивается количество окисного железа в форме пятен и прожилок, а также сизых и оливковых пятен закисного железа. В отдельные периоды года (весной, осенью, зимой) горизонт приобретает оливко- во-бурый цвет, становится вязким, липким. В горизонте В в силу его слабой водопроницаемости преобладает окисное железо в форме прожилок. В горизонте С отмечается наличие карбонатных новообразований в форме журав- чиков, часто ожелезненных. В силу неблагоприятных водно-физических свойств и наличия верховодки в изучаемых почвах накапливается большое количество подвижного железа, что указывает на протекание в них интенсивных процессов оглеения. В распределении по профилю почвы закисного железа отмечаются два максимума: первый в слое 0-20 см и второй на глубине 40-80 см, т.е. над слитым горизонтом. На Северном Кавказе тип серых лесостепных почв объеди няет все почвы лесостепи со вторым гумусовым слитым горизонтом. По генетическим и агропро- изводственным свойствам к лесостепным почвам близки слитые и слитые опод- золенные черноземы. Все эти почвы вместе составляют генетико-агропроизводственный ряд: слитые черноземы > слитые оподзоленные черноземы -> темно-серые лесостепные > серые лесостепные > светло-серые лесостепные > светло-серые лесостепные оподзоленные почвы. Близость этих почв наблюдается во внешнем строении и в основных генетических характеристиках каждых двух соседних членов приведен ного ряда почв. Детальные картографические работы выявили мягкую постепенность переходов от слитых черноземов к лесостепным почвам. Эта постепенность затрагивает главным образом верхнюю часть профиля или горизонты Ai 4- AiA2 + G. Нижняя же часть почвы, т.е. горизонты В, С обладают удивительно одинаковыми генетическими свойствами как у слитых черноземов, так и у лесостепных почв (табл. 21 и рис. 10). 21, Свойства генетического ряда почв со слитым горизонтом В светлосерая лете теп ная Показатели SiO, II Коэффициент миграции Са и Mg | Плотность, г/см'* | Гумус, % | Поглощенные Са и Mg, м.-экв. | Насыщенность,% | рН солевой Гори - зонты А В С А В А В А В А В А В А В Слитой чернозем 6,5 6,3 5,6 0,80 0,45 1,38 1,59 3,8 1,5 38,2 36,6 94 91 6,5 6,0 Слитой опод- лоленный чернозем 7,0 5,4 5,7 0,83 0,40 1,35 1,63 3,7 1,4 37,0 36,0 92 90 6,4 6,1 1 Темно- сероя лесостепная 6,0 5,0 5,7 0,50 0,43 1,36 1,61 4,2 1,5 33,1 35,7 89 93 5,3 5,6 Серая ' лесостепная 10,2 6,0 5,8 0,53 0,40 1,36 1,58 3,7 1,0 24,1 36,7 82 92 5,3 5,8 Светло- 1 1 серая лесостепная! 11,7 5,9 1 5,8 0,80 0,46 • 1,40 1.60 2,7 0,6 1 20,0 38,0 80 90 4,8 4,8 | 76
Оригинальность лесостепных почв не вызывает сомнения. Наличие слитого и псевдо- глеевого горизонтов определяет их специфику и делает их единственными в своем роде в пределах Европейской части России. Впервые лесные почвы со слитым горизонтом описаны С.А.Яковлевым (1914). Он предполагал, что в недалеком прошлом предгорья Кавказа представляли собой степные районы с черноземами. Поселение на слитых черноземах дубовых лесов привело к деградации почв, которые С.А.Яковлев называл серыми лесными землями по слитому чернозему. Представления С.А.Яковлева о проис хождении лесостепных почв господствовали длительный период и принимались большинством почвоведов. В работах А.В.Авдеевой, Е.С.Блажнего, С.А.Захарова, С.И.Тюрвмнова лесные земли с черным слитым горизонтом утвердились как самостоятельный почвенный тип серых лесостепных почв, имеющий определенное зональное положение на Северном Кавказе между слитыми черноземами и лесными почвами (серыми и бурыми). В 50-60 годы гипотеза деградации черноземов подвергалась серьезной критике. С.В.Зонн относил лесостепные почвы к двучленным образованиям. Слитой горизонт В он считал реликтовым и связывал его генезис с лугово-болотным процессом, происходившим в послевюрмском влажном периоде. По его мнению, темные почвы слитого характера были затем перекрыты легкими наносами, из которых и формировались лесные почвы. 3.3. ПОЧВЫ ПРЕДГОРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ Иной подход к решению проблемы гене зиса лесостепных почв развивал А.И. Троицкий. Он считал, что расположение слитого горизонта параллельно современной поверхности исключает его реликтовое происхождение. А.И. Троицкий пришел к выводу, "что темноо- крашенный горизонт серых лесных почв является не чем иным, как иллювиальным горизонтом". Ил- лювиально- гум у- совую природу слитого горизонта он объясняет, опираясь на данные И.В.Тюрина и В.В.Пономаревой. Так, фульвокис- лоты могут накапливаться или путем связывания с гидратами полуторных окислов, или же путем образования сложных полимерных комплексов с гуминовыми кислотами. Следовательно, накопление в иллювиальном горизонте фульвокислот может способствовать и накоплению в нем темноокра- шенных гуминовых соединений. Кроме этого, гуминовые кислоты могут передвигаться в виде неполноусредненных кислот гуминов кальция и осаждаться в иллювиальном горизонте под влиянием повышенной концентрации ионов кальция и подвижных полуторных окислов. Не соглашаясь с гипотезой полигенетического происхождения лесостепных почв С.В.Зонна, А.И.Троицкий оставил без объяснения факт слитости горизонта В. Формирование лесостепных почв четко обосновывалось у предыдущих авторов: слитость - свойство реликтовое, доставшееся в наследство лесным почвам от слитых черноземов или болотных почв. Возникновение слитого горизонта в прошлые стадии почвообразования не вызывает особых возражений. Вполне приемлемы представления о реликтовом происхождении слитости в связи с прошлым луговым и лугово-болотным почвообразованием. Однако, опираясь на докучаевские положения о постоянстве соотношений между почвой и окружающей ее средой, а также учитывая большую скорость почвообразовательных процессов и быстрое исчезновение в профиле % У -' ■ J • 5 X У ! • _* * * И "TfYA 350 57ГА т/гх . тс Рис. 10. Содержание и .иишсы /улуса и серых лесостепных почвах: Л<.,„ - темно серые. л: серые. Л - светло серые 77
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ почв реликтовых свойств при изменении условий внешней среды, можно предположить, что слитость не только явление реликтовое, но и актуальное. Известные сейчас условия, при которых происходит слитообра- зование, наблюдаются у лесостепных почв. Это тяжелые материнские породы, удаление из глинистой массы веществ - рыхлителей (свободные карбонаты, соли и т.д.) и попеременная дегидратация - гидратация набухающего глинистого материала, обогащенного монтмориллонитом. Поэтому, рассматривая особенности лесостепных почв, необходимо подчеркнуть связь слитогенеза с современными условиями развития почв. Очевидно, слитость в горизонте В лесостепных почв следует рассматривать как устойчивое качество, появившееся в процессе прошлого и современного развития. Подобное явление слитости способствует псевдоглеевым процессам и лессивированию, наблюдаемым выше водоупорного слитого горизонта как результат переувлажненности в мягкий осенне-зимне-весенний период. Особая роль в развитии этих процессов принадлежит специфическому водному режиму рассматриваемых почв. Слитой горизонт В лесостепных почв имеет водопроницаемость 0,00375 мм/мин. Величина фильтрации настолько низка, что не обеспечивает просачивание даже моросящих дождей, а вертикальная фильтрация исключена или значительно ослаблена. Одновременно отмечается высокая водопро ницаемость верхних гумусовых горизонтов А! и AjAz, превосходящая в сотни и тысячи раз фильтрационную способность подпочв и горизонтов В. Поэтому верхние горизонты почв во влажные периоды года переувлажняются и аккумулируют значительное количество осадков. Серые лесостепные почвы расположены на пологоравнияных участках и пологих склонах. Это приводит к господству медленных горизонтальных токов почвенной влаги с растворенными в ней веществами, коллоидами и илом. Верховодка господствует 6-7 месяцев в году и передвигается в наиболее осветленной элювиальной части профиля, располагаясь над псевдоглеевым горизонтом. Исследование элювиальных горизонтов показало их анизотропность. Они более рыхлы и менее связаны в горизонтальном направлении, чем в вертикальном, т.е. они обладают лучшими условиями для бокового движения воды с растворимыми веществами и органо- минеральиыми коллоидами. Лессивирование и псевдооглеение в соче тании с гумусонакоплением приводят к обособлению гумусовой и сильно элювиальной толщи, к образованию горизонтов типа Aj, А,А„ A,G. 22. Валовой состав слитых почв северокавказской лесостепи, % на прокаленную навеску |Гори- зонт л SiOz М | V г. тип А120;, М V г. тип 1 Fe^O:, М V г. тип СаО М |V г. тип MgO 1 М |V г. тип| | Слитые черноземы, ( слипюземы ) \ А |А Р С 5 5 7 7 68,9 67,8 66,5 61,8 66,9-69,9 65,5-70,1 64,7-68,2 58,5-65,1 16,3 17,2 18,0 16,9 15,4-17,2 16,6-17,8 16,7-19,2 15,9-17,9 6,8 6,9 7,2 6,8 6,3-7,3 6,5-7,2 6,3-8,1 6,6-7,6 2,0 1,7 1,9 6,2 1,6-2,4 1,4-2,0 1,5-2,3 1,8-10,6 1,2 1,2 1,6 2,1 0,7-1,7 | 0,9-1,5 1,4-1,8 1,7-2,5 1 | Серые лесостепные почвы \\ Ui k.A, |А В |с 10 10 10 10 10 78,0 78,0 69,0 69,0 67,7 74,6-81,4 74,9-81,2 66,3-72,2 66,6-72,8 65,4-70,0 9,6 10,8 16,2 15,1 13,8 7,2-12,0 8,0-13,6 13,8-18,6 11,4-18,8 9,8-17,8 5,1 4,9 7,5 6,8 |7,3 I 3,8-6,4 4,1-5,7 5,7-9,3 2,2-11,4 2,112,5 1,9 1,4 М 1,5 2,9 1,2-2,5 0,9-1,8 0,8-2,0 1,1-1,9 2,4-3,4 1,1 1,0 1,4 1,1 \hLJ 0,7-1,5 1 0,6-1,4 1,1-1,7 0,8-1,4 1 0,8-1,8 1 В этих горизонтах, наряду с биологической аккумуляцией гумуса и жизненно необходимых элементов, происходит интенсивный вынос алюмосиликатной части почвы. Об этом свидетельствуют данные валового (табл. 22) и механического анализов. В связи с господством горизонтальных токов влаги, иллювиирование продуктов лессиважа не наблюдается (см. табл. 23). О наличии псевдоглеевых явлений говорят многочисленные новообразования соединений железа и марганца: точечные включения, примазки, зерна, пятна и т.д., сконцентрированные в горизонтах AiA2 и AiG. Плавность переходов слитых черноземов до светло-серых оподзоленных лесостепных почв может служить наглядным обоснованием постепенности и пространственного генезиса одновременно развивающихся почв лесостепи, где каждый вид и подвид является самостоятельным образованием, а их свойства отвечают условиям внешней среды и находятся в равновесии с внешними условиями. Формирование ряда происходит одновременно, свойства же почв - результат актуальных условий. Только у черноземов наблюдаются слабые проявления псевдоглея и лессивирова- ния - у светло-серых лесостепных почв эти процессы превалируют, а слитообразование охватывает только нижнюю часть профиля. Накопление в слитом горизонте монтмориллонита характерно для слитогенеза (табл. 24). В то же время наблюдается резкая дифференциация явлений по горизонтам: 78
элювиирование в кислой среде в горизонтах At +AjA^ + AG с накоплением каолинита и галлуазита и с литогенез в горизонте В с накоплением монтмориллонита. 23. Элювиально-иллювиальный баланс веществ в серых лесостепных почвах Северного Кавказа в сравнении с аналогичным объемом горизонта С, кг/м2 3 3. ПОЧВЫ ПРЕДГОРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ 25. Физические свойства серой лесостепной почвы (по Уварову) 1 Гори- зонты А, AiA2 А, 1 в Ил -68.9* -26,2 -з.з -h36,8 Si02 -35,8 -15.3 +1.9 +7.9 А12Ол -21.0 -9.4 +4.1 + 12,4 FeaOa -ид -6.0 +0,2 -7,8 CaO -38,8 -46,3 -52.8 -279,0 MgO 1 -11.2 -15,3 -2.8 -27,0 1 Л Горизонты и их глубина, см А, А.А* А, В 0-10 30-40 60-70 110- 120 Плотность, г/см:| 1.26* 1,59 1,40 1,60 1.34 2,00 1.44 2,06 Объемная усадка, % 22,2 24,3 34,3 31,6 Общая пороз- ность. % 52,5 40,2 47,7 31,3 51.0 26,7 46.6 23,6 Возду- хообес- печен ность, % 4,1 30,5 20,1 3,7 11.1 0,0 II 8,2 || * (-) - вынос; (+) - накопление. Слитой горизонт В расположен ниже гумусового слоя и также является гумусовым, но формируется без непосредственного контакта с корневой масой. Физические свойства слитого коризонта делают его недоступным для использования корнями растений. Наблюдается резкая динамичность плотности, порозиости, воздухообеспеченности в зависимости от степени увлажнения. При влаж- 24. Состав вторичных минералов в лесостепных почвах (по С.В.Зонну) В числителе даны физические свойства при ППВ; в знаменателе - при воздушно-сухом состоянии. 1 Минералы | Кварц 1 Монтмориллонит 1 Слюды 1 Каолинит и | галлуазит А| 1-8 см в незначительном количестве в небольшом количестве (2530%) в незначительном количестве в значительном количестве В 60-70 см 1 5-6% в значительном коли- 1 честве (50-60 %) в довольно значитель-1 ных количествах незначительно II ности, близкой к полевой влагоемкости, объемный вес опускается до 1,44. При таких значениях корни большинства растений могут проникать и использовать влагу и питательные вещества почвенной массы. Но при снижении содержания влаги происходит усадка, сжатие горизонта и плотность глыбистых агрегатов возрастает до критических величин, при которых почва становится неодолимым препятствием для корней растений. Плотность повышается до 1,75-1,80, а в воз- душносухом состоянии достигает 2,06. Объемная усадка составляет 31,6%. Подобная динамичность физических характеристик наблюдается ежегодно. При этом корневые системы растений концентрируются в серых лесостепных почвах только в верхней части профиля. Это отнюдь не означает отсутствие влияния биологического круговорота на свойства слитого горизонта: он находится под постоянным воздействием почвенных растворов (табл. 25). Взаимодействие в системе почва - биоценоз сложно и всесторонне. Оно должно быть прослежено в каждом горизонте генетического профиля для оценки плодородия почвы и генетических процессов, ее формирующих. Не весь профиль серых лесостепных почв используется биоценозом. Биологическое сообщество имеет непосредственный контакт только с горизонтами At, А|Аа и A|G, где сосредоточена вся масса корневых систем. Эти гумусовые горизонты - прямой результат актуального биологического круговорота веществ. Количественная сторона гуму- сонакопления отражена в табл. 26. Гранулометрический состав слитых черноземов Кубани показывает, что преобладающей фракцией во всех горизонтах является ил - до 55%, физическая глина до 71-75%. Почвы относятся к сред- неглинистым пылевато-иловатым. Аналогичны по своему гранулометрическому составу серые лесостепные почвы в слитых горизон- 26. Содержание гумуса в серых лесостепных почвах Северного Кавказа (п 26-27) 1 Горизонт и его глубина, см А, А, А, A,G |В| в* А, А]А2 A,G В, в2 1 А, А, А* AiG В, [В* 0-26 26-40 [40-52 1 52-85 85-117 0-23 23-35 35-48 48-80 80-117 0-20 20-30 " 30-42 42-80 80-123 1 Гумус, % М | V г тип Гумус, т/га | Слои, см Серые лесостепные 3,7 1.7 1.2 1,0 0.8 2,3-3,1 1.3-2,1 0,8-1,6 0,9-1,1 0,7-0,9 0-26 0-40 0-52 0-117 Светлосерые лесостепные 2.7 1.6 0.7 0,6 0.7 2.4-3,0 1.1-1.9 0,6-0,9 0,6-0,7 0,6-0,8 0-23 0-35 0-48 0-117 Темно-серые лесостепные 4,2 2,5 1.9 1,5 1.1 3,3-5,1 1.8-2,2 1.4-2,4 1.2-1,8 1,0-1,2 1 0-20 0-30 0-42 0-123 | М 85 115 135 i 225 75 100 116 185 100 135 170 340 | V г тип 1 70-1Q0 85-145 95-175 175-275 65-85 85-115 95-135 145-225 80-120 105-150 140-200 280-400 79
3 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ тах. В верхней части профиля заметно облегчение механического состава, особенно у подтипа светло-серых почв. Псевдоглеение, лессивирование и выщелачивание составляют сущность элювиальных явлений, затрагивающих органическую и алюмосиликатную часть, главным образом верхних горизонтов Аь A,Aa, AIG. Приведенные некоторые данные содержания ила (табл. 27) и валового состава (см. табл. 22), а также материалы по характеристике поглощенных катионов и кислотности (см. табл. 28) доказывают элювиально-лесной способ образования верхних горизонтов лесостепных почв. Данные валового состава свидетельствуют о повышенном содержании кремнезема в верхней части почвенного профиля, не в горизонте AiA2, где наиболее четко морфологически проявляется лессивирование, а выше его, в горизонте Aj. Здесь элювиирование маскируется гумусонакоплением. Накопление кремнезема в горизонтах Aj и А]А^ увеличивается от темно-серых к светло-серым лесостепным почвам. В этом же направлении увеличивает ся дифференциация горизонтов А и В по содержанию окислов железа и алюминия. И эта дифференциация обусловлена степенью интенсивности элювиального процесса, обедняющего горизонт А полуторными окислами и илом и обогащающего крем некие лотой. Рассчитанные коэффициенты миграции Са и Mg (по Иении-Гаврилюку) показывают, что весь почвенный профиль по отношению к материнской породе характеризуется интенсивным выносом этих элементов, и особенно обеднением кальция и магния в слитом горизонте В (табл. 27). Безусловно, вынос щелочноземельных элементов протекает также в горизонтах A|, AiA2, G и интенсивность его больше, чем в горизонте В. Однако их вынос из верхних слоев почвы компенсируется био логическим накоплением за счет разложения органического опада. Сумма поглощенных катионов снижается от горизонта Aj к горизонту A1AiJ и затем резко возрастает в горизонте В (см. табл. 28). Среди катионов преобладает кальций 60-75%. По сравнению с черноземными почвами наблюдается повышенное содержание Mg, особенно в горизонте В - 25-40% от суммы. Лесостепные почвы отличаются высокой степенью насыщенности основаниями. Небольшое участие водорода среди поглощенных катионов подчеркивает лесостепной характер изучаемых почв и отличает их от более кис лых почв лесного ряда. 27. Показатели II Горизовты в их глубина, см А, 0-20 А,А2 26-38 А 38-51 В 51-117 С 140-150 А, 0-23 |А,А2 23-35 А 35-48 АВ 48-117 С 130-140 Ai 0-20 А,А2 20-30 А 30-42 | В 42-123 [С 140-150 1 миграции ила (п = 25), полутормых М 25,1 29,2 42,5 52,4 48,6 21,8 20,6 38,1 53,6 49,7 44,9 46,9 46,3 50,9 45,4 Ил, % [ Типичные значения 19,2-31,0 21,0-37,4 35,7-49,3 46,1-58,7 43,1 54,1 15,6-27,0 12,6-28,6 31,0-45,2 47,4-59,8 44,6-54,8 36,9-52,9 41,2-52,6 41,4-51,2 46,1-55,7 40,8-50,0 Коэффициент выноса и накопления ила окислов, SiOo Серые 0,53 0,59 0,87 1,04 1,00 10,08 12,80 - 6,20 5,31 Светло серые 0,44 0,42 0,77 1,04 1,00 12,18 11,00 6,06 5,92 5,82 Темно серые 0,99 1,03 1,02 1,11 1,00 6,61 . 5,31 5,02 6,71 СаО и MgO в лесостепных почвах Данные валового состава | CaO+MgO А1,0;< 0,531 0,475 - 0,350 0,880 0,509 0,315 0,229 5,235 0,509 0,404 - 0,311 0,368 0,859 Коэффициент миг- | рации Са и Mg 0,60 0,53 1 0,40 1,00 1,01 0,62 0,45 0,46 1,00 0,47 0,36 0,43 ivoo I В серых лесостепных почвах выщелачиванием простых солей охвачены горизонты A|, A^, AjG и слитой В. Материнская поро да оказывается почти изолированной от нисходящих токов воды слитым горизонтом. По данным С.В.Зонна, гравитационное промачи вание происходит редко и непродолжительно, преимущественно по трещинам, которые сразу же заплывают разбухающей массой. Капиллярное же увлажнение также практически исключается из-за различий в диаметре капилляров горизонтов А, В и С. По исследова ниям Н.А.Взнуздаева, в течение осенне зимне-весеннего периода примачивание лесостепных почв из-за слитого горизонта не пре вышает 150 см, т.е. ежегодному увлажнению (но не промыванию) подвергается только верхняя часть слоя карбонатных новообразо ваний. Объяснить происхождение горизонта журявчиковидных карбонатных конкреций на 80
глубине 120-250 см современным гидрологическим режимом не представляется возможным. Это относится и к карбонатным конкрециям слитого чернозема. По всей вероятности, карбонатные конкреции, залегающие ниже слитого слоя, являются реликтами предшествующих луговых pi болотных стадий В серых лесостепных почвах резко различны по горизонтам структурные, физические и водно-физические характеристики. Хорошо выраженную ореховато-зернис- тую структуру имеют не распахиваемые лесостепные почвы под лесом и травами. В обработке структура очень быстро разрушается, и пахотный слой обогащается пылевато-поро- шистыми фракциями. Поверхность почвы склонна к заплыванию и образованию корки, причем неблагоприятные свойства усиливаются от темно-серых почв к светло-серым опод- золенным. Ниже горизонта Aj наблюдается ореховато-призматическая структура, которая теряет свою ясную выраженность в горизонте AjG, становясь слито-комковатой или слито- ореховатой. Слитой горизонт В можно назвать бесструктурным вязким, сплошным во влажном состоянии. В сухом - он распадается на крупные глыбы-столбы, отделенные друг от друга глубокими трещинами. Количество валового азота в почвах - 0,162-0,314%. Больше его содержится в верхних горизонтах целинных необрабатываемых почв, чем в окультуренных. В распределении по профилю почвы отмечается резкое падение азота в горизонте Аг. Отношение C:N в верхнем горизонте серых лесостепных почв от 5,7 до 10,5. В горизонте A2G величина его сужается, а в темно-окрашенном слитом гори- 3 3 ПОЧВЫ ПРЕДГОРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ их развития. Подобные новообразования карбонатов наблюдаются и в современных луговых почвах дельты реки Кубань, развивающихся с явлениями слитогенеза. Превосходная сохранность в лесостепных почвах обусловлена изоляцией верхней части коры выветривания от промывающих почвенных вод. зонте и ниже опять возрастает. Содержание азота в гумусе в верхнем горизонте составляет 5,5-9,5, в горизонте А2 возрастает (7,4- 12,1%), а с глубиной падает (5,4-8,8%). Свое образное распределение отношения C:N и содержания азота в гумусе по профилю изучаемых почв объясняется неоднородностью качественного состава гумуса по генетическим горизонтам. Серые лесостепные почвы предгорий Кубани имеют сравнительно небольшое количе ство валового фосфора - 0,07-0,18%. В рас пределении его по профилю почвы отмечены два максимума: первый в горизонте Аь второй в горизонте В и ниже. Органические фосфаты в горизонте А|, второй в горизонте В и ниже. Органические фосфаты в горизонте Ai лесостепных почв составляют значительную долю от валового фосфора - 30-47%. Вниз по профилю количество их постепенно падает и в горизонте С их содержится от 9 до 19% от валового фосфора. Минеральных "активных" фосфатов в го ризонте А! - 16-29% от валового фосфора. Весьма своеобразно распределение их по профилю почв. В горизонтах Ai и А2, имеющих слабокислую реакцию, преобладают фосфаты железа, в горизонтах В и С, где реакция нейтральная или слабощелочная, доминирующую роль играют фосфаты кальция. 28. Поглощение основания н кислотность лесостепных почв Северного Кавказа (п = от 20 до 70) Горизонты и их глубина, см Са + Mg. м.-экв М типичные значения Гидролитическая кислотность, м.-экв М типичные значения [ Насыщенность осно- ваниями, % М типичные значения рН сол. М типичные значения Серые А, A,AZ А В С 0-20 26-38 38-51 51-117 140-150 23,0 20,0 26,8 36,3 32,2 18,6-27,4 15,8-24,2 21,4-32,0 33,1-39,5 29,4-35,0 4,8 5,2 5,6 4,1 0,6 2,6-7,4 2,7-7,7 3,5-7,7 2,0-6,2 0,5-0,7 82 80 84 90 98 71-91 62-90 74-90 84-95 97-99 5,2 4,9 5,0 5,1 6,2 4,7-5,7 4,4-5,4 4,2-5,8 4,2-5,6 5,4-6,8 Светло серые А, А,А, А В С 0-23 23-35 35-48 48-117 130-140 22,0 16,7 33,5 38,0 31,6 18,9-25,1 13.6-19,8 18,5-27,5 33,9-42,1 28,7-34,5 5,1 5,3 6,0 4,8 0,9 3,1-7,1 3,3-7,3 4,0-8,0 3,3-6,3 0,7-0,9 82 80 80 89 98 73-89 64-85 75-89 83-91 98-99 5,1 4,5 4,7 4,9 5,7 4,6-5,6 1 4,0-5,0 4,1-5,3 4,3-5,5 5,0-6,4 | Темно серые | А, А,А2 А В С 0-20 20-30 30-42 42-123 140-150 33,1 31,1 33,2 35,7 34,1 30,0-36,2 28,2-36,0 26,9-39,5 32,9-38,5 32,3-35,9 3,7 4,1 3,0 2,1 0,9 2,1-5,3 2,4-5,8 1,8-3,4 1,3-2,9 0,8-1,0 90 88 92 93 97 85-95 83-94 89-95 92-94 97-98 5,5 5,2 5,7 5,6 7,2 5,1-5,9 1 4,7-5,7 5,2-6,2 1 5,1-6,1 6,5-7,9 81
3 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ Труднодоступных фосфатов (восстановлено растворимых фосфатов железа и оклюдирован- ных фосфатов алюминия и железа) в этих почвах содержится до 67% от валового фосфора. Определенной закономерности в распределении их по профилю почвы не установлено. Окислительно-восстановительные процессы, интенсивно протекающие в серых лесостепных почвах, восстанавливают окисное железо, а это влияет на фосфатный режим почв. С увеличением количества закисного железа в изучаемых почвах повышается растворимость фосфатов, что связано с переходом труднодоступных фосфатов окисного железа в легкорастворимые фосфаты закисного железа. Распределение фосфорной кислоты находится в прямой зависимости от содержания закисного железа. Сельскохозяйственное использование серых лесных почв имеет свои особенности. Корни большинства растений не могут проникать в слитую массу и использовать ее влагу и питательные вещества. Кроме этого, слитой горизонт является водоупором и вызывает во влажные периоды года временную заболачиваемость корнеобитаемой толщи. Среди слитых черноземов и серых слитых почв часты вымочки сельскохозяйственных растений. 3.4.1. Классификация лесных почв Западный Кавказ, как и Кавказ в целом, со времен В.В.Докучаева постоянно привлекал внимание исследователей. Особая роль здесь принадлежит С.А.Захарову. Горным почвам Кавказа он посвятил более 80-ти работ, опубликованных в разные периоды его жизни. Интересна эволюция представлений С.А.Захарова о зональности почв Кавказа. В 20-е годы он разрабатывает и публикует схему почвенных зон Кавказа, в которой он поддерживает положение В.В.Докучаева о том, что при движении от подножья к верши нам горные почвенные зоны повторяют зоны равнинных территорий, от низких широт к высоким: горно-каштановые, горно-чернозем ные, горно-серые лесные, горно-подзолистые. Эта схема стала традиционной для всех учеб ников, вплоть до последнего издания книги Ф.Я.Гаврилюка "Полевые исследования и картирование почв" (1981). Она очень привлекала своей кажущейся логичностью. Однако уже в 30-е годы С.А.Захаров предупреждал: "Первое время кавказские почвоведы при своих исследованиях стремились уложить все новые почвы Кавказа в рамки привычной для них классификации почв Русской равнины; - это ... задерживало более поступательное изучение почвенного покрова Кавказа". Далее С.А.Захаров пишет, что горные почвы "нельзя считать тождественными с почвами низменных равнин; они Поэтому естественное плодородие почв лесостепи для большинства полевых культур, не-, смотря на сравнительно высокие запасы органических веществ, оценивается от 28-39 баллов у малогумусных и кислых светло-серых лесостепных почв до 57-67 баллов у лучших почв лесостепи, слитых черноземов. Эта особенность слитых почв делает их неблагоприятными для выращивания садов и виноградников. Они хороши для плантаций табака, кукурузы и люцерны. Для улучшения водно-физических и агрохимических свойств слитых почв рекомендуется: 1. Вносить навоз большими дозами. Проводить запашки сидератов и пожнивных остатков зернобобовых культур, а в отдельных случаях - известкование. 2. Учитывая крайне неблагоприятные водно-физические свойства, наличие верхо водки и процессов оглеения в серых лесостепных почвах, оставлять иеразделанной глубокую позднюю зябь под яровые культуры, которая будет способствовать меньшему заплы- ванию почвы и лучшему пропусканию воды в нижние горизонты. 3. Использовать физиологически щелочные и нейтральные минеральные удобрения. отличаются по ряду признаков и свойств... В горах в каждой зоне и области необходимо различать основные типы почвообразования и разные формы их выявления в виде разнооб разно развитых почв, находящихся в разных стадиях их формирования". Эта идея С.А.Захарова в современных условиях интерпретируется следующим образом. Вертикальная зональность никоим образом не повторяет горизонтальную. Каждая горная страна своеобразна. В зависимости от физико- географических зон типы горной зональности варьируют; они многообразны и оригинальны по своей сущности. В горных странах встречаются почвы, которых нет на равнинных территориях. Это горно-луговые альпийские и субальпийские почвы, а в Краснодарском крае оригинальна зона предгорной лесостепи с почвами, имеющими слитой горизонт (слитые черноземы, серые лесостепные почвы). В системе типов горной зональности, по Н.Н.Розову, Кавказ в пределах Краснодарско го края характеризуется двумя типами. Во- первых, это термическая гумидная зональность склонов гор к Черному морю. Здесь смена почвенных зон при постоянном высоком увлажнении связана с изменением термических условий: желтоземы - желто-бурые почвы (выделяются не всегда) - бурые лесные ненасыщенные - горно луговые. Субтропические условия с годовой суммой положительных температур более 3600-3800" не простираются выше 600 м над уровнем моря. Во 3.4. ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ 82
3.4. ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ вторых, д,ля северных склонов Кавказа характерна смешанная зональность. Смена почвенных зон определяется изменением увлажнения и температурными условиями: черноземы выщелоченные - слитые черноземы и лесостепные почвы — бурые лесные слабоненасыщенные - горно-луговые. Здесь почвообразование протекает в суббореальных условиях. Много еще неразрешимого в вопросах генезиса и классификации бурых лесных почв Кавказа. Вызывает сомнение приуроченность бурых лесных почв к разным типам растительности. Сейчас считается, что бурые лесные почвы образуются и под буково- грабовыми, и под темно-хвойными пихтово- еловыми и каштаново-грабовыми лесами и даже под дубравами. Но это противоречит логике познания. Если растительность различна, то и почвы не одинаковы. Но до сих пор нет аргументации в диагностике различий. Несомненно, это связано с незначительным агрономическим прессом на горные почвы, с их малой доступностью к изучению. Важен вопрос при исследовании генезиса и классификации бурых лесных почв о присутствии или отсутствии травянистого покрова под пологом деревьев. На равнинах, в зоне тайги в связи с этим фактором выделяют подзоны (и подтипы) подзолистых почв без травянистого покрова и дерново-подзолистых почв с травянистым покровом. На Северном Кавказе, кроме отдельных работ (Горчарук), это явление игнорируется как в классификационном плане, так и в агропроизводственном. На Кавказе бурые лесные почвы в более влажных условиях формируются под разными типами лесов, .известными в геоботанике и экологии как леса мертвопокровные. Здесь нет в подлеске трав, как и в типичной тайге. Следовательно, нет и дернового процесса. Но часто встречаются в горах Кавказа широколиственные леса с травянистым покровом, обычно в менее увлажненных условиях. Однако в генетико-классификационном отношении разделения бурых лесных почв на просто бурые и дерново-бурые не проводится. У почвоведов нет единого мнения о том, следует ли к названию почв в горах прибавлять термин "горные". Много массивов в горах приурочено к равнинным водоразделам, плоскогорьям, террасам, гр,е почвообразование не отличается от почвообразования на равнинах. В то же время на территориях, считающихся равнинными, часто почвообразование протекает в условиях пересеченного рельефа с интенсивными эрозионными процессами. Высота над уровнем моря не является критерием горного почвообразования. Тем не менее этот дискуссионный термин определяют как "горные почвы**, если высота территории превышает 500 м над уровнем моря, а расчленение местности не менее 300 м. Особенно это целесообразно показывать на мелкомасштабных обзорных почвенных картах. При крупномасштабном картировании выделение таких почв чаще всего не целесообразно, а в ряде случаев и трудновыполнимо. Спорным остается вопрос о подзолистом процессе при буроземообразовании. В 20-е годы почвоведы считали, что в горах Кавказа под лесами формируются подзолистые почвы, как и на равнине. Ближайшее знакомство с ними показало ошибочность этого положения, но выход был найден - почвы стали называть "скрытоподзолистыми". Только в 60-е годы классическими работами В.В.Пономаревой, В.М.Фридланда, С.В.Зонна доказана невозможность типичного оподзоливания при двучленной дифференциации профиля бурых лесных почв. При гумификации лесной подстилки не образуются агрессивные гумусовые вещества. Фульвокислоты и бурые гуминовые кислоты нейтрализуются ионами Са и Mg, которые появляются в почвенных растворах в результате минерализации высокозольного растительного опада широколиственных лесов, а также ионам Fe и А1, которые высвобождаются из минеральной массы почвы в результате глеевых явлений и оглинивания. Сущность профильной дифференциации определяют лессиваж, псевдоглей и оглинивание. Серые лесные почвы Кавказа относятся к южно-европейской фации, отличаются от серых лесных почв восточноевропейской фации Русской равнины. К южно-европейской фации относятся и дерново-карбонатные почвы, часто употребляемые синонимы этих почв - перегиойно-карбонатные и рендзины. Бирые №ЪЧШ Ппчлы Западного Кавказа делятся на две фации: западнокавказская с теплым климатом и мягкой зимой (южные склоны к Черному морю) и северо-кавказская с умеренно теплым климатом и умеренно мягкой зимой (северные склоны к Азово- Кубанской низменности). 3.4.2. Серые лесные почвы Главное экологическое отличие серых лесных почв на Северном Кавказе состоит в том, что они не промерзают, и почвенные процессы в них протекают в течение всего года. Это почвы "теплые" и возделываются на них более теплолюбивые культуры, чем на Русской равнине. Они хороши д,ля многих плодовых культур, винограда, табака, кукурузы, а в естественных лесах на них широко распространены дикие груши, яблоня, алыча. Спецификой серых лесных почв на юге России является и их особое положение в системе почвенной зональности. На Русской равнине серые лесные почвы граничат с дерново-подзолистыми почвами в более холодных условиях и с черноземами в более теплцх. На Северном Кавказе серые лесные почвы кон- 83
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ тактируют с обширной зоной бурых лесных почв и с зоной лесостепи с различными подтипами слитых почв. Впервые исследование этих почв было про ведено В.В.Докучаевым и С.А.Яковлевым, которые пересекли область предгорий и гор края по линии Майкоп (Белореченск) - Туапсе. При изыскании почв под табак Е.С.Блажним и А.В. Авдеевой были довольно подробно исследованы почвы бывшего Майкопского округа, составлена почвенная карта обследованной территории. В последующие годы многие авторы, в том числе экспедиции системы землеустройства и Почвенного института подробно характеризовали серые лесные почвы как природный и сельскохозяйственный объект. Серые лесные почвы широко распространены в области предгорий и гор Кубани на высоте 350-750 м над уровнем моря. Сформировались они в условиях расчлененного рельефа на склонах разных крутизны и экспозиции под дубо выми лесами с примесью граба, клена, вяза, ясеня, бука, дикоплодовых. В подлеске часто встречаются боярышник, лещина, кизил, азалия, ежевика. Травянистый покров представлен разнотравно-луговой растительностью. Почвообразующими породами для них послужили делювиально-пролювиальные от ложения разного гранулометрического состава, часто галечниковые или щебнистые, пески, супеси, продукты выветривания сланцеватых глин, карбонатных и бес карбонатных песчаников, мергеля и известняка. Основными диагностическими показателями для разделения их на подтипы являются мощность гумусового слоя и содержание гумуса в нем (табл. 29). Темно-серы^ лесные почвы характеризуются темно-серой или черной окраской горизонта Ai, отсутствием признаков лессивированности, рых лым сложением, комковато-зернистой структурой. В горизонте В острукту- ренность ухудшается, становится крупно комковато- орех оватой или глыбисто-ореховатой. Гумусово-элювиальный горизонт серых и светлосерых лесных гючв менее гумусирован, имеет меньшую мощность и ясные п ризнаки лессивирован - ности. Мощность горизонта А2 колеблется от 5 до 25 см. Часто лессивирова- ние начинается с поверхности. Структура в горизонте А серых и светлосерых лесных почв зер- нисто-комковатая или листовато-комковата я, менее прочная, п горизонте В - комковато-ореховатая. У старопахот ных почв особенно тяжелого гранулометрического состава структура пахотного слоя комковато-глыбистая. 29. Основные диагностические признаки разделения серых лесных почв на подтипы Подтипы почв 1 Темно-серые 1 Серые 1 Светло-серые Мощность гумусового горизонта, см более 25 15-25 менее 15 Содержание 1 гумуса, % 3-4 и более 1 2-3 менее 2 J1 Приводим морфологическое описание разреза 74 темно-серой лесной глинистой поч вы. Разрез расположен в 2 км на юг от станицы Даховской. Угодье - выгон. Рельеф пункта - середина покатого склона северной экспозиции. А дери, Темно-серый до черного, рыхлый, влажный, комковато-зернистый, глинистый, густо пронизан корня ми, переход постепенный Темно-серый, рыхлый, комковато- ореховатый, глинистый, с корнями растений, с мелкими точками окиси железа, переход заметный Серый с буроватым оттенком, уплотнен, ореховатый, глинистый, с точками окиси железа, с корешками растений, не вскипает, переход по- 0-20 см А, 20 38 см В„ 38-66 В2, 66 95 см степенный Серо-бурый, уплотненный, глинистый, с и марганца, атмосферных грязный, пятнистый, крупио-ореховатый, пятнами окиси железа в период выпадения осадков бывает пере- ABi 1*щ /Ift Ла* Рис. П. Строение лесных почв: серые лесные - Лбе. бурые лесные, слабиненисыщен ные (типичные) - Лбт. бурые, лесные ненасыщенные (кислые) - Лбк, бурые лесные о пай ноле иные (лессивированные) - Лбе. nod.it м исто бурые лесные Лбп. 84
3.4 ЛЕСНЫБ ПОЧВЫ увлажнен верховодкой, переход постепенный С, Бурый с ржавыми пятнами окиси же- 95-150 леза, глинистый, уплотненный, глы- см бисто непрочный, переувлажнен, вязкий, липкий, не вскипает от НС1. Строение серых лесных почв показано на рис. II (см на пред. стр.). На территории края гранулометрический состав серых лесных почв изменяется от супесчаного до глинистого, однако преобладают тяжелосуглинистые и глинистые разновид ности (табл. 30). 30. Гранулометрический и структурный II Горизонты и их глубина, см состав серых лесных почв Содержание, % элемент, частиц <0,01 мм 1 -.0,001 мм агрономически ценных (1 = 10 мм) | агрегатов водопрочных агрегатов 0.25 мм 1 Фактор дисперсности,0/© Коэффициент | 1 оглинивания || Темно-серая лесная, ст. Даховская. выгон \\ А А А в, в2 С 0-10 10-20 25-35 45-55 80-90 140-150 53,96 53,48 65,40 68,51 67,60 64,62 22,60 25,92 37,16 37,37 40,76 36,36 94,4 84,2 53,5 29,3 51,3 22,8 75,3 79,3 76,9 79,1 71,9 48,4 11,94 25,07 30,00 33,04 51,52 41,52 0,62 | 0,71 1,02 1,03 1,12 1,00 I || Темно-серая лесная поверхностно глееватая, ст. Даховская, пашня || ^*-nii\ II ^*пп.\ Ам/и в, в. С 0-10 12-22 25-35 40-50 60-70 105 115 61,00 56,68 64,60 67,92 70,40 70,51 27,92 22,60 26,16 37,20 38,76 37,81 84,0 70,5 70,1 50,8 29,2 50,9 57,0 60,3 79,7 79,3 80,8 68,5 13,43 23,89 21,78 21,10 24,76 Не опр. 0,74 || 0,60 0,69 0,98 1,03 1,00 1 | Серая лесная лессивированная, ст. Абадзехская, лесосад || А, А2 в, |в2 ВС [с 0-10 ! 15-25 30-40 55-65 90 100 120-130 | 9,24 16,54 24,28 22,12 15,64 14,99 | 0,44 3,52 11,96 11,32 7,76 9,08 J 72,1 77,1 71,9 54,8 70,3 59,4 j 54,6 63,3 47,8 32,4 22,6 16,6 Не опр. Не опр. 21,32 36,66 25,77 19,82 0,05 || 0,39 1,32 1,25 0,85 1,00 j 31. Фракционный состав гумуса бурых лесных и лесостепных почв, % (Казеев, Колесников, 1995) || Горизонт и его глубина, см | Собщ. 1 Гумус 1 *-»Г Г. | 1 | 2 | 3 |Сумма 1 с^Г | 1а+1 | 2 | 3 |Сумма 1 *-т.к W.K. 1 1 С,|1Г.. | || Бурая лесная насыщенная почва, лес \\ А»А| А, ||В С 0-8 10-20 40-50 80-90 6,04 1,39 0,35 0,32 10,41 2,39 0,61 0,56 7,1 2,9 4,0 4,5 5,1 5,9 0,6 1.7 5,1 3,9 4,7 4,4 17,3 12,7 9,3 10,6 17,2 18,0 18,3 13,9 0,0 5,0 21,7 35,5 7,2 5,3 11,3 7,2 24,4 28,3 51,3 56,6 | 58,3 59,0 39,4 32,8 0,71 1 0,45 0,18 0,19 1 | То же, пашня 1 |АП„Х ||В С 0-20 40-50 90-100 0,74^ 0,28 0,24 1,27 0,49 0,41 8,7 8,6 9,2 2,0 0,0 2,6 4,7 6,4 4,6 15,4 15,0 16,4 13,4 15,2 12,9 22,4 38,1 39,7 5,1 13,2 13,9 40,9 66,5 66,5 43,7 18,5 17,1 0,38 1 0,23 0,25 I || Темно серая лесостепная почвы, лес \\ Ад А А, в 0-5 5-15 25-35 60-70 5,66 2,49 0,95 0,70 9,76 4,29 1,64 1,21 3,1 4,0 3,6 1,3 11,3 9,9 10,9 21,3 13,4 13,1 9,6 26,0 27,8 27,0 34,1 48,6 6,2 6,8 6,9 4,3 12,8 17,2 17,5 7,7 5,0 4,2 17,5 0,0 24,0 28,2 41,9 12.0 48,2 44,8 34,0 39,4 1,16 I) 0,96 0,58 | 4,05 || | То же, пашня || А А, |А, в |с | 0 26 26-35 40-50 60-70 110-120 1 2,14 0,82 0,39 0,48 0,35 3,69 1,41 0,67 0,82 0,61 4,4 3,2 4.9 2,1 3,2 7,9 0,4 3,1 0,0 0,0 4,6 4Г3 6.9 2,9 1 2,0 | 16,9 7,9 14,9 5,0 5,2 | 11,3 8,2 13,1 4,4 1 2,3 1 11,0 10.7 35,6 20,1 19,2 1 : ■ ' =в8 5,8 4,5 8,0 9,6 2,6 j 28,1 23,4 56,7 34,1 24,1 55,0 68,7 28,4 60,9 70,7' 0,60 | 0,34 0,26 0.15 0,22 || 85
3 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ 1 • Чернозем слитой, пастбище | к |А в, 0-10 30-40 55-65 2,89 2,15 1,39 4,49 3,71 2,40 5,1 1,4 1,2 11,6 15,6 19,8 10,1 12,8 13,2 26,8 29,8 34,2 5,6 9,1 6,0 14,9 7,3 8,9 13,4 13,6 9,4 33,9 30,0 24,3 39,3 40,2 41,5 0,791 0,99 1,41 1 То же, пашня | JA.ii,,, |А в, |ва 0-25 30-40 55-65 100-110 2,05 1,87 0,93 0,67 3,56 3,23 1,60 1,16 4,5 1,8 2,4 5,5 30,1 32,5 24,2 31,2 1 f —' 10,6 10,3 14,2 18,4 45,2 44,6 40,8 55,1 8,1 12,8 8,3 1 1,8 1 15,3 17,1 11,9 13,4 6,2 7,8 7,3 5,3 29,6 37,7 27,5 20,5 25,2 17,7 31,7 24,4 1,53 1 1,18 1 1,48 2,69 | Примечание: Гуминовыс кислоты (г.к:): фракция 1 - растворимая непосредственно в 0,1 н NaOH, свободная и связанная с подвижными полуторными окислами; фракция 2 - растворимая в 0,1 н NaOH только после декальцировпния почвы и связанная в основном с кальцием; фракция 3 - растворимая в 0,002 н NaOH при 6-часовом нагревании на водяной бане, связанная с гли нистыми минералами и устойчивыми полуторными окислами. Фульвокислоты (ф.к\): фракция 1а - растворимая в 0,1 н. H2SOi при декальцировании почвы, свободная и связанная с по движными полуторными окислами (так называемая "агрессивная" фракция); фракция 1 - растворимая непосредственно в 0,1 н. NaOH и связанная в почве с фракцией 1-гуминовых кислот; фракция 2 - растворимая в 0,1 н. NaOH только после декальцирования почвы и связанная с фракцией 2 гуминовых кислот; фракция 3 - растворимая в 0,02 н. NaOH при 6-часовом нагревании на водяной бане и связанная с фракцией 3-х гуминовых кислот. Гранулометрический состав серых и светло-серых лесных почв ввиду их лессиви- рованности легче темно-серых. По всему профилю поверхностно-глееватых почв наблюдается более высокое содержание частиц физической глины и ила. На увеличение количества песчаных частиц в горизонтах А] и А„их иногда оказывают существенное влияние также и эрозийные явления. Коэффициент оглинивания показывает конечный результат совокупного влияния на содержание ила в профиле серых лесных почв таких процессов как оглинивание, лессивиро- вание, выщелачивание и явлений эрозии. Плотность верхних горизонтов всех подтипов серых лесных горных почв, равная 1,01-1,25 г/смя, свидетельствует об их рыхлом сложении. С глубиной она постепенно возрастает и в горизонтах Вг и С становится равной 1,38-1,53 г/см:< (табл. 32). Большая величина плотности отмечается в серых и светлосерых лесных почвах. Серые лесные почвы Северного Кавказа часто отождествляют с серыми лесными почвами Русской равнины. Поэтому нам представляется целесообразным подчеркнуть специфику этих почв на Северном Кавказе. Главные направления развития серых лесных почв безотносительно к их географическому распространению определяются следующими элементарными почвообразовательными процессами: накоплением насыщенного фульватно-гуматного и гуматно-фульватного гумуса, лессиважем, выщелачиванием солей за пределы почвенного профиля с образованием глубинного иллювиально-карбонатного горизонта, оглиниванием. В серых лесных поч вах Северного Кавказа эти процессы протекают не в полной мере, и почвообразование 32. Физические свойства серых лесных почв 1 Горизонты и их глубина, см | Плотность | Удель- | | ный вес J г/см* | Р общ | Р игр % от объема почвы | II Темно-серая лесная; 74, ст. Даховская, выгон \ А 0-10 А 10-20 А 25-35 В, 45-55 В2 80-90 С 140-150 1,06 1,08 1,15 1,23 1,27 1,20 2,62 2,67 2,72 2,86 2,86 2,88 59,54 59,55 ! 57,72 56,99 55,59 58,33 47,33 1 38,20 34,93 41,96 40,91 38,54 | I Темно-серая лесная поверхностноглееваптя; 1 78, ст. Даховская, пашня \ A0ftX 0-10 |Аияд X&-2.Z Аа,„ 25-35 В, 40-50 В* 60-70 С 105-115 1,08 1,11 1,20 1,35 1,38 1,31 2,60 2,61 2,75 2,79 2,84 2,73 58,46 57,47 51,61 51,61 51,40 52,01 40,38 40,23 37,74 35,48 36,27 34,43 1 1 Серая лесная лессивированная: 27, Абадзех | екая, лесосад | А, 0-10 А* 15-25 В, 30-40 \Вг 55-65 ВС 90-100 С 120-130 1,25 1,31 1,36 1,39 1,40 1,53 2,62 2,68 2,69 2,69 2,69 2,77 52,29 51,20 49,50 48,30 48,0 44,76 | 41,22 || 42,16 38,66 40,89 39,78 33,93 1 имеет свои особенности, хотя многие свойства лесных почв Русской равнины и Северного Кавказа близки между собой. Это относится к 86
3.4. ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ характеру гумусированности, кислотности, насыщенности основаниями, составу поглощенных катионов (табл. 33). Например, гуму- сонакоплеиие типично для серых лесных В составе гумуса серых лесных почв отношение Сгк:Сфк около 1,0. Общие запасы гумуса (т/га) также близки у подтипов лес- ных почв рассматриваемых фаций: Подтипы Северный Русская рав- Кавказ нина Темно-серые 285 240 I Серые 1 145 | 160 | Гумус серых лесных почв предгорий, по данным Е.В.Рубилина, Е.В.Сусловой характеризуется, как и в черноземах, фульватно- гуматным составом, но в отличие от черноземов, значительная доля гумированных кислот связана с подвижными полуторными окислами или находится в свободном состоянии. Для серых лесных почв в качестве одного из основных процессов следует назвать лесси- важ. Кремнеземистая присыпка в профиле почвы является результатом отмучивания с поверхности почвенных отдельностей глинистых частиц. Рыхлое структурное сложение профиля и вертикальность почвенных токов влаги обусловили глубокое "оподзоливание" типичных серых лесных почв русской равнины, захватывающее даже горизонт Вг- Лессивирование не проявляется в почвах Северного Кавказа так четко, как это характерно для Русской равнины. В почвах Северного Кавказа морфологически кремнистая присыпка не выражена, хотя и наблюдается обеднение верхнего горизонта полуторными окислами и относительное обогащение кремнеземом. Накопление его происходит только в гумусовом горизонте А{ + AiA^. В неблагоприятных физических характеристиках горизонта В и материнской породы почв: резкое падение содержания органического вещества с глубиной, четкие различия в количестве гумуса между отдельными подтипами (см. табл. 31 и 34). и в расположении почв на склонах заложена основа резкого ослабления вертикальных токов влаги и преобладание горизонтального внутрипочвенного стока. Это способствует локализация лессиважа в верхней части профиля, без захвата элювиированием горизонтов АВ и В. Горизонты АВ и В становятся постепенным переходом от зоны активного почвообразования, т.е. горизонтов Ах + AiA* к материнской породе. 34. Запасы гумуса в серых лесных почвах Северного Кавказа (n I 30), % Горизонты и их глубина, см Содержание, % М типичные значения 1Запасы,1 1 т/га II Темно серые \\ А, 0-27 А,А, 27-38 АВ 38-62 А 62-100 5,1 2,5 1,0 0,7 4,3-5,9 1,5-1,9 0,9-1,7 0,5-0,9 Всего 175 1 35 45 40 285 | Серые || А, 0-19 А,А2 19-31 АВ 31-35 В 53-78 2,9 1,6 0,9 0,6 2,2-3,6 1,2-2,0 0,6-1,2 0,4-0,8 Всего 75 | 25 25 20 145 Ц В серых лесных почвах Северного Кавказа горизонт В по основным характеристикам приближается к материнской породе С и резко отличается от горизонтов Ах + AjA2. Основное различие определено элювиаль- ностью глинистых частиц и полуторных окислов. Содержание полуторных окислов в горизонте В близко к содержанию в материн- 87 33. Поглощенные основания, кислотность и рН серых лесных почв Северного Кавказа (п от 30 до 50) Горизонты и их глубина, см Са и Mg, м,-экв. М типичные значения Гидролитическая кислотность, м.-экв. М типичные значения Насыщенность основаниями, % М типичные значения рН сол. М типичные значения Темно серые А, 0-27 А,А2 27-38 АВ 38-62 В 62-100 С 120-130 27,7 26,2 27,3 28,7 25,8 24,6-30,8 23,0-29,4 23,5-31,1 25,5-31,9 24,6-27,0 3.8 3,9 2,5 3,0 1,2 2,0-5,2 1,9-5,1 2,0-3,0 2,5-3,5 0,7Л,7 87 88 91 90 96 83-94 82-94 89-94 88-92 94-98 5,8 5,5 5,6 6,2 6,3 5,5-6,1 5,0-6,0 4,9-6,3 5,5-6,9 5,6-7,0 А 0-19 А,А^ 19-31 АВ 31-53 В 53-78 С 100-120 18,8 16,8 22,7 23,6 26,8 17,0-20,6 14,8-18,8 20,7-24,7 21,3-25,9 24,3 24,3 4,9 4,1 4,4 3,8 1,4 2,7-5,7 1,8-6,4 2,1-6,7 2,5-5,1 0,8-2,0 87 81 83 96 94 75-88 70-91 75-92 80-91 92-87 5,0 4,9 4,9 5,0 5,8 4,8-5,2 4,7-5,1 4,7-5,1 4,8-5,2 5,6-6,0
3 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ скои породе, а молекулярные отношения Si02:R2Oa в горизонте В (6,0) и в материнской породе (5,9) почти совпадают, резко отличаясь от горизонта А (10,0). Это говорит о том, что иллювиальный процесс в серых лесных почвах практически не выражен. Для илистой фракции и для компонентов валового состава нет соответствия между выносом из горизонта А] + AjAz и накоплением в горизонте В. Ослабленное проявление иллювиального процесса и даже его отсутствия можно назвать отличительной чертой серых лесных почв южноевропейской фации. Особенно красноречиво об этом свидетельствуют данные табл. 35, в которой сравниваются балансы веществ серых лесных почв Русской равнины (Ахтырцев) и серых лесных почв Северного Кавказа. 35. Баланс веществ по отношению к подпочве в серых лесных почвах, кг/м2* Горизонт А В Ил -118.8 -46,7 -75.8 +93,8 SiO, -35.1 -39,7 -82.1 +29,3 1 А1*0, 1 -35.9 -16,4 -28.4 +9,1 FejA, -8,1 -41.1 +4,4 | Примечание: В числителе приведены данные по Северному Кавказу, в знаменателе - по Русской равнине. Отсутствие вертикально-промывного режима приводит к еще одной особенности серых лесных почв Северного Кавказа - к отсутствию карбонатного иллювиального горизонта и карбонатных новообразований. Интенсивное выветривание первичных минералов с образованием вторичных глинистых, главным образом, гидрослюдисто- монтморилонитовой группы, Е.В.Рубилин, В.А.Долотов считают типичной чертой почвообразования в серых лесных почвах. Изучая почвообразовательные процессы в почвах широколиственных лесов Средне-Русской лесостепи, Б.П.Ахтырцев на основе анализа явлений эллювиирования и иллювирования механических элементов валового состава, отмечает, что наряду с разрушением глинистых минералов и лессивированием, происходит процесс оглинивания. Разительным подтверждением этого он считает элювиально-иллювиальный баланс ила. По отношению к материнской породе А ила на 46,7 кг/ы2 меньше, а в горизонте В на 93,8 кг/м* больше. Объяснить повышенное содержание ила в иллювиальном горизонте только за счет передвижения частиц из вышележащей толщи невозможно. В данном случае безусловен процесс глинообра- зования. Оглинивание подтверждается и минералогическими исследованиями. Устано влена выветрелость и коалинизированность зерен полевых шпатов и слюд. В серых лесных почвах Северного Кавказа, по данным Е.В.Рубилина, отмечается оглинивание, которое проявляется в повышении содержания минералов каолиновой группы, гидрослюд и аморфных веществ в гори зонте В. Однако в связи с тяжелым механическим составом материнских пород явления оглинивания не фиксируются в накоплении глинистых частиц (табл. 36). В горизонте В происходит, по-видимому, внутренняя текстурная перегруппировка веществ, которая делает его отличным по внешнему виду. 36. Показатели миграции и накопления ила (п = 30), полуторных окислов в серых лесных почвах II Горизонты и их глубина, см А, AjAu АВ В С 0-27 27-38 38-62 62-100 120-130 А, lAiAi АВ В |с 0-19 19-31 31-53 53-78 110-120 Содержание ила, % М типичные значения Темно-серые 30,8 28,1 53,1 55.0 52,1 20,8-40,8 20,1-36,1 46,9-59,3 48,0-62,0 46,7-57,5 Серые 23,1 22,7 32,8 42,5 46.8 17,3-29,3 14,9-41.6 24,0-41,6 34,5-50,5 40,1-53,5 Коэффициент выноса и накопления ила 0,73 0,53 1,02 1.06 1.00 0,48 0,48 0,68 0,93 1,00 SiO, I RaOn 7.3 8,8 7.0 5,5 5,6 10,0 9,8 7.6 6,0 5,9 || В табл. 37 дается сравнение основных характеристик серых лесных почв Русской равнины и серых лесных почв Северного Кавказа. Подчеркнуты региональные особенности: специфичность внешнего строения и набора генетических горизонтов, водного режима, проявления оподзоливания и лессиви- рования иллювиального процесса. 37. Сравнение основных характеристик серых лесных почв Русской равнины и Северного Кавказа (Ахтырцев, Вальков) Генетические характеристики Генетический профиль Русская равнина Ai + AiA2 + А2В + С + Со» Северный Кавказ Ai + A1A2 + АВ + В + С A,A2 Особенности горизонтов Перегнойно-аккумулятивный виалъный Элювиальный и перегнойно-аккумулятивный с заметно выраженной крмнеземистой присыпкой Перегнойно-аккумулятивный и элювиальный Элювиальный и перегнойно-аккумулятивный, морфологически элювиированио скрывается гумусонакоплепием 88
ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ AJB ВС С Со, Водный режим Лессивыроваиие (элювиальный процесс) Иллювиироваяие Оглинивание Элювиально-иллювиальный слабогумусовый с кремнеземистой присыпкой Отсутствует Иллювиальный и текстурный Бескарбонатная материнская порода Карбонатный иллювиальный Вертикально-периодический промывной Охватывает гумусовые горизонты и верхнюю часть иллювиального (Ai -t- AiA2 т- А2В) В горизонте В накапливается значительная часть продуктов лессивирования Фиксируется повышенным содержанием ила в горизонте В, значительно превышающем его элювиирование из горизонтов А| и AiA^ Отсутствует Текстурно-гумусовый Текстурный, плотный, глыбистый Материнская порода Отсутствует Горизонтально-периодически промывной с ослабленными вертикальными токами Локализовано в гумусовом горизонте Ai 1- AtA2 Для повышения плодородия темно-серых лесных почв необходимо в первую очередь вно сить повышенные дозы фосфорных минеральных удобрений. На серых и светло-серых лесных почвах, кроме того, необходимо применять повышенные дозы органических удобрений. На всей площади распространения данных почв надо осуществлять борьбу с водной эрозией почв. С этой целью следует вводить почвозащитные севообороты или увеличивать площади под культурами сплошного сева и многолетними травами. Целесообразно также проведение всех видов обработки почв поперек склона, а при сложном рельефе - вдоль горизонталей. 3.4.3. Бурые лесные почвы Бурые лесные почвы впервые описаны на Северном Кавказе В.В. Докучаевым в 1900 г. Характеризуя почвы на перевале между Майкопом и Туапсе, он отмечал "тонкие светло- буровато-серые нетипичные лесные земли", которые сильно промыты и носят скелетный характер, включая в себя немало обломков материнской породы. Бурые лесные почвы Северного Кавказа привлекали внимание многих исследователей. Известны работы С.А. Захарова, СВ. Зонна, Ю.А.Ливеровского, Л.И. Прасолова, В.М.Фридланда и др. Бурые лесные почвы занимают высокие и средне-высокие горы до 1200 - 1700 м на северных склонах Северного Кавказа (влажная фация) и до 1400 - 1800 м на южных склонах Северного Кавказа (влажно-теплая фация Кавказского хребта). Нижняя граница находится на высоте 500-700 м. В западных районах Кавказа бурые лесные почвы встречаются и ниже, в сочетании с серыми лесными и лесостепными почвами и, в отдельных случаях, граничат с черноземами. В условиях Черноморского побережья бурые лесные почвы также встречаются ниже 500 м, являясь переходными к желтоземам и желтоземно- подзолистым почвам. Формируется этот под- Практически продукты лессивирования в профиле почвы не задерживаются Не связано с накоплением ила. Предполагается только текстурная перегруппировка веществ в горизонте Bf делающая его морфологическим резко отличным от материнской породы. тип лесных почв под мертвопокровными буковыми, буково-грабовыми, пихтовыми и пихто-еловыми лесами, а также под дубовыми лесами с примесью граба, бука и дикорастущих плодовых. В несколько засушливых условиях леса могут быть с травянистым по кровом. Для формирования бурых лесных почв разных типов и подтипов необходимы следующие условия: - хвойная, хвойно-широколиственная и широколиственная растительность, иногда с травянистым покровом, под которым протекает значительный по объему азотно-кальциевый биологический круговорот веществ; - глубокое промачивание почвенного профиля и промывной водный режим; - хороший вертикальный или горизонтальный внутрипочвенный дренаж; - периодическое или кратковременное промерзание почвы (или его отсутствие), обеспечивающее процессы активного оглинивания и интенсивный биологический круговорот. При буроземообразовании образуются профили двух типов: без ясной дифференциации минеральной части по генетическим горизонтам (бурые слабоненасыщенные и кислые с горизонтами А + АВ -НВ) и с четкими различиями в составе минеральной части по горизонтам (бурые лесные слабоненасыщенные и ненасыщенные оподзоленнные с горизонтами Ai+AiAa + АВ 4- В). Бурые лесные почвы с недифференцированным профилем формируются под воздействием следующих почвообразовательных процессов: 1. Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при промывном водном режиме. Генетический результат этого процесса: отсутствие в почвенном профиле горизонтов легкорастворимых солей и карбонатов, а так же подкисление почвенной среды ( рН всех подтипов буроземов ниже 6,5). 2. Гумусообразование и гумусонакопле- ние, формирующие сравнительно мощный для лесных почв гумусовый горизонт. Обычно нижняя граница гумусового горизонта опре 89
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ деляется содержанием гумуса около 1% (горизонт А). 3. Оглинивание почвенного профиля с накоплением глинистых коллоидов в нижней части профиля, где образуется метаморфический горизонт Вт. В этом горизонте наблюдается повышенное содержание илистых частиц. Верхняя часть горизонта совмещается с гумусовым (горизонт АВт 4- Вт). Под лесом, т.е. с участием растительного опада биоценозов, развиваются почвы со следующим генетическим профилем (рис. 12). Ао + AoAi + А, 4- А,Вт 4- Вт 4- ВС +С. Ао - лесная подстилка мощностью от 0,5 до 5 см в зависимости от времени года. АоА] - грубогумусный, темно-серого цвета, рыхлый. Его мощность 1-3 см. Aj - гумусовый, темновато-бурый или серовато-бурый, рыхло-комковатый или ком ковато-зернистый, чаще суглинистый, иногда с включениями щебня. Мощность 10-20 см. А|Вт - гумусовый и метаморфический. Мощность 20-30 см. Вт - метаморфический, бурый или коричневато-бурый, тяжело-суглинистый, комковато-ореховый или зернисто-ореховатый, уплотненный. По граням структурных от- дельностей тонкие органо-минеральные плен ки. Часто содержит и обломки пород. Мощность 20-30 см. ВС - переходный к почвообразующей породе горизонт. С - материнская порода. Бурые лесные почвы с дифференцирован ным профилем, (оподзоленные) образуют следующие почвообразовательные процессы: 1. Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов, имевшихся в исходной почвообразующей породе и образующихся в процессах почвообразования. 2. Гумусообразование и гумусонакопле- ние в результате преобразования органических остатков. 3. Лессиваж и псевдооглеение, главным образом при участии климатического глея, а также оподзоливание, как проблематичный процесс. 4. Оглинивание. Лессиваж, псевдооглеение, оподзоливание и оглинивание дифференцируют профиль по гранулометрическому и валовому составу на горизонты А| 4- А\А-г 4- A]Bt 4- Ат. Таким образом, под лесом бурые лесные почвы с дифференцированным профилем (оподзоленные) имеют следующее генетическое строение: Ao4-A<>A|4-A|4-AiAa4- А,Вт+ Вт4- ВС+С Ао - лесная подстилка. AnAj - грубогумусный горизонт с обилием полуразложившимися растительных остатков, мощность 1-3 см. А] - гумусовый горизонт с проявлением элювиирования. Однако элювиальные явления маскируются гумусовым окрашиванием, мощность около 7-12 см. AiA;j - элювиально-гумусовый, осветлен ный горизонт с ясно выраженной кремнезе мистой присыпкой, рыхлого сложения, оре- ховатой структуры. Преобладают серые тона, мощность 14-15 см. А]Вт - иллювиальный гумусовый мета морфический и текстурный. Плотный с преобладанием бурых тонов, мощность около 10 см. Вт - иллювиальный метаморфический и текстурный. Очень плотный, ореховато глыбистый, бурые тона в окраске преобладают. Мощность 20-30 см. Вс - переходный. С - материнская порода. Образование гумуса в мертвопокровных. лесах происходит за счет преобразования лесной подстилки. Лесная подстилка на 80-90% минерализуется и только на 10-15% гумифи- цируется под влиянием грибной и бактериальной флоры. Коэффициент накопления рас тительного ойада (соотношение между опадом и неразложившимся органическим веществом 1,0 - 1,5), в то время как в таежных лесах бореального пояса коэффициент накопления составляет 10-30. В лесах с травянистым покровом, безусловно, значительно участие в гумусообразоваяии корней трав. К диагностическому признаку гумусооб разования СВ. Зонн относит образование гумусового горизонта с гуматно-фульватным гумусом (Сгк:Сфк от 0,5 до 0,9) (табл. 31). Продукты гумусообразования содержат очень мало агрессивных по отношению к минеральной части кислотных фракций. Чаще всего представлены фракции гуминовых и фульво- кислот, функциональные связи которых замещены катионами Ca^-Fe'", FeJ'-H\ Al,u. Эти катионы попадают в почвенный рас твор в результате процессов минерализации растительных остатков, оглинивания и псев- доглеения. Гуминовые кислоты главным образом представлены фракцией бурых кислот. Черных гуминовых кислот практически нет. Между отдельными подтипами бурых лесных почв нет четких различий в содержании гумуса в верхних горизонтах (см. табл. 38). Все они отличатся невысоким гумусонакоплени ем. Запасы гумуса в почвенной толще ниже 200 т/га. Выделяются пониженным гумусона- коплением оподзоленные бурые лесные почвы. Сущность дифференциации минеральной части в горизонтах бурых лесных лессивиро ванных почв заключается в перемещении по профилю тонкодисперсных частиц (лессиваж). СВ. Зонном была отмечена наряду с иллимери зацией важная роль временного (сезонного) оглеения (псевдооглеения), которое способствует высвобождению свободных форм железа и стя жению его в конкреционный материал. Лесс и- вирование ила усиливает текстурность горизон 90
ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ та В, а последний в свою очередь усиливает сезонное переувлажнение. Таким образом, лесси- вирование наряду с псевдооглеевым процессом ведет к дифференциации профиля бурых лесных почв. Эта дифференциация внешне имитирует подзолистые признаки. Лессивирование и псевдооглеение наблюдаются во всех подтипах, но в разной степени выраженности. Лессивиро- ваниые бурые лесные почвы отличаются резким обеднением элювиальных горизонтов А| и AjAv физической глиной и илом (табл. 39.) 38. Запасы гумуса в бурых лесных почвах Северного Кавказа, (п = 30) 1 Горизонты Глуби- па, см М Типичные значения Запасы, 1 т/га 1 Слабонасыщенные | Ai АВ В 0-27 27-48 48-101 2,8 1.6 0,7 1,8-3,4 1.1-1,7 0,4-1,0 90 1 45 55 I Всего 1901 II Ненасыщенные (кислые) \\ А, АВ В 0 24 24-41 41-77 3,0 1,6 1Л 2,2-3,8 1.2-2,0 0.8-1.4 85 II 35 60 | Всего 1801| Слабо не нас ыи А, АА АВ В 0-18 18-34 34-67 67-102 сенные оподзоленные \\ 2,1 1.1 0.7 0,3 1.7-2,5 0,9-1,3 04-1,0 0,2-0,4 45 | 25 30 Всего 11511 Ненасыщенные оподзоленные (кислые) || Ai АА АВ В 0 18 18-32 32-56 56-85 3.6 1,7 0,8 0.4 3.3-3,9 1.5-1.9 0.7-0.9 0,3-0.5 80 || 30 25 15 || 1 Всего 1501| 39. Показатели миграции н накопления ила (п - 30), полуторных окислов в бурых лесных почвах Северного Кавказа | Горизонты и их глубина, см Содержание ила, % М типичные значения Коэффициент выноса и какопле- | ння илп Si02 R2Oa || Слабоненасыщенные || А, 0-27 АВ 27-48 В 48-101 С 120-130 32.1 37,6 41,7 37,5 27.6-36,6 31,9-43,3 36,3-47,1 32,7-41.3 1 0,85 ! 1.00 ! 1,11 1,00 5,9 || 4.8 5,3 4.0 II || . Ненасыщенные (кислые) || А 0-24 АВ 24-41 В 41-77 С 100-110 29,2 32,1 37,6 33,0 23,0-35,4 25,0-39,2 28,5-46,7 30,5-35,5 0,86 0.97 1.14 1,00 5,5 || 5,8 5,2 5.5 || || Слабонасыщенные оподзоленные || А, 0-18 А,А2 18-34 АВ 34-67 В 67-102 С 120-130 21,9 21,9 24,1 36,8 39,2 15,8-27,0 14,9-28,9 17,1-31,1 29,8-43,8 33,2-45,2 0,56 0,56 0,62 0.94 1,00 6.4 || 5,8 5.1 4.4 5.7 || | Ненасыщенные оподзоленные (кислые) \\ А, 0-18 AiA2 18-32 АВ 32-56 В 56-85 [С 110-120) 26,5 29,7 1 40,6 41.7 43,5] 18,5-34,5 24,7-34,7 32,6-43,6 36,3-47,1 39,5-47,5 : 0,61 0,69 0.92 0.96 1.00 1 11,6 1 11,6 7.2 6.3 5.7 || У кислых и слабоненасыщенных бурых лесных почв это обеднение выражено слабо. Аналогичную картину показывают данные валового состава (табл. 40.) При известной од породности распределения по профилю насыщенных и кислых бурых лесных почв основных компонентов валового состава Si02, Fe20:,, А120Я, обнаруживается явная дифференциация состава у лессивировакных подтипов. Коэффициенты' миграции кальция и магния, рассчитанные на основании данных валового состава, подчеркивают четкую аккумуляцию этих элементов у почв, сформированных на некарбонатных глинах. Аккумуляция максимальна в наиболее биологически активном слое А}. Биоклиматические условия формирования бурых лесных почв проявляются в интенсивном выветривании первичных минералов. Особая интенсивность оглинивания констатируется на щебнистых породах, находящихся в процессе выветривания. У бурых лесных почв ненасы щенных и слабоненасыщенных, сформированных на глинистых материнских породах, процесс накопления глинистых частиц в профиле выражен весьма слабо (табл. 39). Однако это не говорит об отсутствии явления оглинивания. В данном случае оно проявляется не в накоплении иловатых частиц, а в преобразовании их мине ралогического состава. Оглинивание соировож дается высвобождением различных соединений железа. Этому способствует также периодическая переувлажненость. Специфичность оглинивания бурых лесных почв - накопление различных соединений железа - проявляется в по вышенном содержании свободных и окристали зированных форм Fe20H (по Джексону 30 38%, по Тамму 16-25% от валового) (Зонн). Бурые лесные почвы формируются в условиях промывного водного режима. Как следствие процессов выщелачивания, лесси- вирования и псевдооглеения в бурых лесных почвах развивается кислая реакция среды и ненасыщенность основаниями. Однако реакция среды и сумма поглощенных катионов не одинакова у разных подтипов (табл. 41). Наименьшая кислотность у слабоненасыщен- иых почв: рН 5,9. У кислых бурых лесных почв рН составляет 4,0 - 4,1. Насыщенность основаниями уменьшается от насыщенных подтипов к кислым оподзоленным. Бурые лесные почвы отличаются от серых лесостепных и серых лесных значительно меньшими величинами суммы поглощенных оснований. Низкая поглотительная способность объясняется специфическим минерало гическим составом илистой фракции, в которой преобладают гидрослюды, и распростра нены защитные железистые пленки. Особенно низкие значения в содержании Са и Mg xa рактерны для кислых, насыщенных и кислых лессивированных почв. По количеству поглощенных оснований подтипы бурых, лесных 91
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ почв имеют достоверные различия по всем горизонтам. Особенно четкая дифференциация наблюдается между подтипами насыщенных и кислых почв, а также лессивированных и не- лессивированных бурых как кислых, так и насыщенных почв. Внешнее строение бурых лесных почв - яркое отражение формирующих их процессов. 40. Валовой состав бурых лесных почв, % прокаленную навеску Горизонты и их глубина, см. тттпг ~Шо7 ТЩГ "РёТоТ жьт та; ~шг Б if рая лесная ненасыщенная (кислая) (Троицкий) MgO МпО S0:< 71,3 I 17.4 I 4.8 [ 12.4 | 0.10 | 1.65 Аи. 1Ж тз^э "ВТ "670" ТЗХ "ТВ7Г 3Z 1,19 I 0,34 I 0,98 *■ 7Л2 тзх ттж таг тж ТТ2" ож "ТЖ -тж 1777 579 ТОТ w 1,84 71,3 I 22,9 I 7.1 I 16!6 I 0Д2 | 1,01 *ая лесная слабоненасыщенная (ГорчарукТ ~иж 1ТЖ ЮТ" ЛА. 1751 0.11 0,66 A«Ai 2-4" -ЩТ 375" тзг ЗГХ 1Щ ш ~Ш7Г ЖТ ЗМ таг Т77э~ 0.44 hi "о770~ ^Й7 5-10 ~ШШ "S7T "ВЭТГ 2ТТ "ST Ж "о"73В~ TJ72T- ЮТ" ТШ" "ВЖ "ОдГ "Г "4T3U- ХЕ "ТСГ Ж "2Т75" ют "7X28" 1Г4Г "61Г70" хт "ВО Т77§ рЖ 170 ЮГ иж ТХ35~ "ВС" "Г- ^Х 7573" 287ТГ Ж5 13 T9V ж 100-111 140-160 67,6 | 25,3 | 6,6 | 18.4 I Х^1 >ая лесная слабоненасыщенная оподзолен 0Ж 15Ж 0,26 I 0.60 ная'(Зонн) Ж "ОТ" Ж ~5172В~ Т7759~ ТВ7Т2 10.43 Т73Т 16,86 ХЖ "0743" ТТ ТТТТз" ЖШГ 16,07 ж U77T "0754 "STVj Ж4В" 4,13 "4753" ТТЖ Т578Т ~дЖ 1Г5Т" TJ759 0706 "о"7о"б" А2 3 ТЛЬ "ТГ25"" "7743" 69,93 20,41 26,22 ~5Ж Ж8Т ТХОГ ТЖ ТЗЖ ВС" 50-55 "4ЛГ 65J561 зо;вг Т77" "^С^г ЮТ (Г45 ЮТ тж 0,06 41. Поглощенные основания и кислотность бурых лесных почв Северного Кавказа (п = от 30 до 50) Горизонты и их глубина, см. Ca+Mg, м.-экв. М типичные значения Гидролитическая кислотность, м.-экв. М типичные значения Насыщенность основаниями, % М Слабоненасыщенные типичные значения рН сол. М типичные значения Ак ав В С 0,27 27-43 48-101 120-130 26,6 26,0 27,2 26,1 24,7-28.3 24.4-27,6 26.6-28,8 24,7-26,5 275 2,8 1,6 0,7 1,33.7 1,2-4,4 0,9-2,3 0,2-1,2 91 91 94 97 87-95 86-96 92-97 95-99 5,9 5,9 5,8 6,3 5,6-6,2 5,5-6,3 5,3-6,3 5,8-6,8 Тенасыщенные (кислые) А АВ Б С 0-24 24-41 41-77 100-110 12,1 10,1 10,1 10,6 8,6-15,4 6,7-13,5 6.6-13,6 7,6-13,4 ТГ 7,3 8,5 10,3 3,4-10,6 4,2-10,4 4.5-12,5 7,1-13,5 63 59 54 50 45-82 39-76 35-75 36,50 4,1 4,1 4,1 4,3 3.7-4.5 3,6-4,6 3,7-4,5 3,5-4,7 . ТГТВ- Слабоненасыщенные оподзоленныё 13,0 I 6.6-17,6 I 3,7 I 1.7377 "78" "ВЗТэТ 4.8 I 4.3-573" "ТБГзТ Ж0" 70-130 5~70~ 2i6-7;5 "SB" 48-84 XT 4,1-5,3 "Г 34-102 ЖТ 116-20,6 ~СГ 2:0-7!4 Т8" 60,6-fil Ж 4;з-5;з 120-130 1б!8 112i5-2i;i | 4Д I 3;7-б:б | SO I 70-85 Ненасыщенные оподзоленныё (кислые)" ТТ 5,4-6,4 А, 0,18 8,3 I 5,3-11,3" ыще< 4,0-6,4 "ВТ ЖТГ Х0~ 3,9-4,1 А А. 18-32 ТТ 4.1-10.1 "ВТ ХТХТ тт "ЗВ^ВТ "ЗТЦ 3,8-4,0 ТТ тотг 67-147 "ВТ 5;2-8;о 45-65 373" 32-85 ио-120 I ю:а 16:2-15:61 e;s i 4;5-gr 62 40-78 ~Cr 4.2-4.4 4,6-4,9 65 В профиле бурых лесных кислых и слабоненасыщенных почв отмечаются два основных генетических горизонта: А| - перегной- но-аккумулятивный, в котором происходит интенсивное гумусонакопление; В,,, - тек стурный с интенсивным оглиниванием. Горизонты Ai и Вп, являются элювиальной толщей по отношению к лекгорастворимым солям и карбонатам. В связи с промывным водным режимом иллювиальные солевые и карбонатные горизонты у бурых лесных не образуются. Нижняя часть гумусового горизонта совпадает с текстурным и выделяется как переходный горизонт АВ. Граница гумусового горизонта соответствует содержанию органического вещества около 1,0%. У лессивированных бурых лесных почв намечается осветление средней части гумусового слоя - А]А2 и весь профиль представлен горизонтами Ai +At Аг+АВт+В,. Гумусонакопление пряв- ляется в горизонтах Al+AiA3, ABT. Элювиальный процесс в отношении алюмосиликатов охватывает горизонт At и AiAjj, но в горизонте А | он маскируется гумусонакоплением. Иллювиально текстурное преобразование характерно для горизонтов АВТ и Вт. 92
ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ Физические характеристики бурых лесных почв показывают их яркое отличие от серых лесных и серых лесостепных почв и эти различия определяются плотностью почв и их водопроницаемостью (табл 42). Верхние горизонты характеризуются низкими величинами плотности и высокой порозностыо. С глубиной плотность почвы увеличивается, достигая максимума в материнской породе. В том же направлении уменьшается почвенная пороз- ность. В процессе почвообразования идет разрыхление почвенных горизонтов, причем оно интенсивнее в биологически активных верхних горизонтах. Величины плотности материнской породы и ее порозность не допускают возможности развития в ней корневых систем. Водопроницаемость бурых лесных почв в верхних горизонтах высокая и очень высокая, что коррелирует с величинами плотности и порозности. Величины фильтрационной способности свыше 0,5 мм/мии обеспечивают впитывание сильных осадков ливней. Повышенной водопроницаемостью отличается горизонт АВ. Он способен пропускать влагу умеренных и сильных дождей (от 0,22 до 0,5 мм/мин). Высокая фильтрационная способность верхних горизонтов бурых лесных почв способствует хорошему поглощению атмосферных осадков и переводу их во внут- рипочвенный боковой сток. Поэтому, как и у буровато-серых лесных почв, явления иллю- виирования здесь также ослаблены и для профиля характерна элювиально-текстурная дифференциация. 42. Физические свойства бурых лесных почв (по Долгову и Житковой) Горизонты н их глубина, см Плотность, г/см3 1 Удельная масса, г/смэ 1 Скваж- ность, % проницаемость, мм/мин Бурая слабоненасыщенная А, А, АВ В В С 0,5 20-25 36-41 56-61 86-91 130-135 1 1,04 1,13 1.13 1,49 1,58 1.65 2,59 2,63 2,68 2,73 2,74 2,76 59,8 ' 57,0 57,8 45,4 42,3 40,2 6,95 0,645 0,106 0,316 Бурая ел а боне насыщен ноя оподзоленная А, А,А2 АВ В В С 0-6 17-22 35-40 46-51 72-77 120-127 1,04 1,37 1,35 1,32 1,65 1,61 2,64 2,64 2,68 2,70 2,75 2,77 60,6 48,1 49,6 51:1 40,0 41,9 0,461 0,283 0,252 0,106 0,288 Бурая ненасыщенная (кислая) А, А, АВ В В с I 0-5 12-17 22-27 48-53 j 70-75 1 106-111 0,63 1 1.11 1.29 1.22 1.38 1.62 2,55 2,68 2,69 2,73 2.78 2,80 75,3 58,6 52,0 55,3 50,4 42,1 4,30 0,54 5,17 6,93 Бурые лесные почвы составляют основной фонд лесного хозяйства Краснодарского края. Отдельные участки нижних склонов гор освоены под сельскохозяйственные культуры. Лесные почвы нуждаются в интенсивном окультуривании* Их естественное плодородие оценивается для пшеницы, ячменя, сахарной свеклы, подсолнечника в 25-70 баллов. Неблагоприятно сказывается кислая реакция среды некоторых подтипов, а также отрицательные физические свойства нижних горизонтов почвенного профиля. Бурые лесные почвы обладают благоприятными условиями для плодовых деревьев, эфи- ромасличных культур, табака, грецкого ореха. Из полевых культур высокие урожаи дают картофель и кукуруза. В условиях черноморского побережья эти почвы интенсивно используются под чай и субтропические плодовые. Бурые лесные почвы севернее г. Туапсе используются под плодовые (яблоню, грушу, персик, хурму, черешню, алычу) и частично под чай. Почвенный покров угодий южнее г. Туапсе представлен более разнообразными типами бурых лесных почв и используются в основном под чай, а также под фундук, цитрусовые, субтроплодовые (хурма, инжир, фейхоа), южные плодовые (яблоня, груша, персик, слива, алыча) и под виноград. Отрасль чаеводства, в основном, развивается на бурых лесных: кислых, кислых оподзоленных, слабоненасыщенных оподзолениых почвах. Бурые лесные слабоненасыщенные широко используются под фундуком, цитрусовыми, субтроп лодовыми и виноградом. Смытые и неполноразвитые виды бурых лесных почв можно занимать фундуком, алычой, а в основном это пастбища, сенокосы, лесные угодья. Сформировались бурые почвы при промывном режиме и подвижные формы азота легко вымываются из верхних горизонтов почвы, а большое количество полуторных окислов, связываясь с фосфатами, делают их малодоступными для растений. Наиболее эффективно внесение азотно-фосфорных минеральных удобрений и в виде подкормок особенно в жидком виде и с поливной водой. Эффективна также и внекорневая подкормка. В засушливые годы на чайных плантациях и в садах используют орошение в виде дождевания. Основным мероприятием по повышению плодородия является создание мощного окультуренного пахатного слоя путем постепенного углубления, в сочетании с систематическим применением органических и минеральных удобрений. Бурые лесные почвы испытывают поверхностное переувлажнение в осенне-зимний и ранне-весенний период, поэтому необходимы мероприятия по улучшению их водно-воздушного режима: отвод избыточных вод (дренажи, временные водоотводные каналы, борозды). Под многолетними 93
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ насаждениями эффективна фитомелиорация. Территория распространения бурых лесных почв в основном со склоновыми формами рельефа, при этом большое значение приобретают противоэрозионные мероприятия, в которые входят: контурно-мелиоративная организация территории, противоэрозионная агротехника, включающая противоэрозионные системы содержания почв на склонах (паро- сидеральная, паро- дерновая и дерново- перегнойная) согласуясь со сложностью рельефа с привлечением набора противоэрози- онной техники и системы машин для горного земледелия. Особое место должны занимать мероприятия по охране и правильному использованию лесных насаждений и регулированию выпаса скота, упорядочиванию земледелия и внедрению зональных систем земледелия с переходом к разработке и внедрению адаптивно-ландшафтных систем земледелия. 3.4.4. Дерново-карбонатные почвы Начало изучения дерново-карбонатных почв на Северном Кавказе связано с именем В.В.Докучаева. Он отмечал, что при движении от Абрау к Туапсе и Сочи, по мере увеличения влажности территории, над глинистыми известняками (мергелями) и мергелистыми песчаниками происходит возрастание мощности рухлякового слоя. В дальнейшем исследования дерново-карбонатных почв проводились С.А.Яковлевым, С.А.Захаровым, Л.И.Прасоловым, С.В.Зонном, И.П.Герасимовым и др. Дерново-карбонатные почвы (рендзины) встречаются в горных и предгорных районах среди бурых и серых лесных почв, а также в лесостепной зоне, где они могут находиться в сочетаниях с горными черноземами и серыми лесостепными почвами. Почвообразующими породами для дерново-карбонатных почв служат современные продукты выветривания известняков и мергелей. На плоских водораз делах они представлены элювием, а на склонах - элювиально-делювиальными насосами. Для них характерен глинистый и тяжелосуглинистый механический состав с включением известковой щебенки. Мощность рухлякового слоя до плотных пород относительно невелика. Рендзины формируются на Северном Кавказе под лесами в условиях влажного климата. Главное направление почвообразо вания определяется процессами выщелачивания, гумусонакопления и оглинивания (табл. 43). Развитие этих процессов и их особенности на известковых породах обусловлены прежде всего влиянием карбонатов кальция и магния. 43. Генетические особенности дерново-карбонатных почв Показатель II Почвообразовательные процессы || Генетические горизонты | Мощность гумусовых горизонтов, см || Вскипание от НС1 Общий характер профиля Гумус, % в А в В || Гумус, т/га в А+В рН А В ЦСаН-Mg, мг.-экв А | Насыщенность, % А I Содержание СаСОз, % А В сд I Плотность А В 1 сд 1 Подтип | | Типичные неполнораз- витые | Типичные 1 Выщелоченные 1 | 1. Выщелачивание карбонатов при промывном водном режиме | 2. Образование и интенсивное накопление гуматного насыщенного Са гумуса 3. Интенсивное оглинивание | А+СД+Д менее 30 с поверхности Темно-серый, глинистого механического состава, 1 зернистой структуры, 1 скелетный, рыхлый с близкозалегающей плотной породой А+В+СД+Д 20-70 с поверхности Темно-серый, почти черный, зернисто-орехова- тый в А и крупно-орехо- вато-призмовидный в В. Плотная порода со 100-150 см А+В+С+СД+Д || 1 30-80 в горизонтах В, ВС, С || Темно-серый, почти черный, зернисто-ореховатый в А и плотный, глыбистопризмовид- ный в В. Глубоко выщелоченный от карбонатов. Плотная порода глубже 150 см || 6,4 - 140 8,0 - 28,0 100 8.3 1.8 370 8.0 8,5 33,0 100 8.1 II 1.8 360 6,5 7.5 35,0 90-95 I 3,0-56,0 - 25,0-70,0 3,0-25,0 0,9-30,0 25,0-70,0 | Нет || 0,5-10,0 25,0-70,0 I 1.30 | 1.30 1,48 1^45 1,30 || 1,54 1,46 JI 94
ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ При выщелачивании основным процессам химического выветривания известняков и мергелей становится растворение и вынос карбонатов из почвы и коры выветривания. При этом происходит остаточное накопление нерастворимых веществ, входивших в состав минеральной части известняков и мергелей. Со временем увеличивается мощность рухлякового слоя, который в поверхностных частях нередко полиостью освобождается от свободных карбонатов. В нижних же горизонтах содержится обломочный известняковый и мергелистый материал, а глинистая масса пропитана карбонатами Са и Mg. Их количество достигает 40-60%. Максимум карбонатов и каменистых обломков наблюдается на границе с плотными породами. Гумусопакопление у рендзин отличается повышенной интенсивностью. Это обусловлено слабой подвижностью гуминовых солей в условиях нейтральной среды. Преобладающие гуминовые кислоты, насыщенные кальцием, прочно связываются с минеральной частью, образуя темноокрашенный, почти черный перегнойный горизонт. Оглинивание в дерново-карбонатных почвах связано не только с накоплением содержащегося в плотных породах алюмосиликат- ного материала. Происходит также осаждение веществ, приносимых почвенными растворами и суспензиями, вертикальными и боковыми токами. При этом протекает синтез вторичных глинистых минералов, разнообразных по составу. В глинистой фракции дерново карбонатных почв встречаются аллофаны, монтмориллонит, каолинит, гидрослюды и т.д. Процесс оглинивания отличается повышенной активностью, особенно на первых стадиях. Максимум накопления глинистых частиц характерен вначале для всего гумусового профиля. По мере увеличения мощности коры выветривания максимальная интенсивность процесса наблюдается в средней части гумусового профиля, т.е. приурочена к горизонту В. У полнораз- витых дерново-карбонатных почв этот горизонт всегда отличается глинистостью и, следовательно, уплотненностью, а также грубой ореховато-глыбистой структурой. Дерново- карбонатные почвы - интразональные образования. Они представляют определенные стадии развития к зональным почвам, стадии специфичные, обусловленные характером материнских пород. Рендзины выщелоченные в своем генези се являются последней стадией интразональ- ных образований на известковых и мергелис тых породах. В зависимости от зонального местоположения завершающие стадии развития могут быть или бурыми лесными почва ми, или серыми лесными почвами (буровато серыми лесными), или черноземами выщело ченными. В стадии выщелоченной рендзины в профиле почв начинают накапливаться свойства, характерные для зональных почв. Поэтому в ряде случаев, например, при деталь иых картографических исследованиях, почвовед может зафиксировать такие образования, как 1) рендзины выщелоченные переходные к бурым лесным почвам, 2) рендзины выщелоченные переходные к серым лесным почвам и 3) ренд зины выщелоченные переходные к черноземам. Почва и материнская порода развиваются одновременно. К дерново-карбонатным почвам приурочен эяювий определенного состояния, а именно содержащий карбонатные известняковые и мергелистые включения, которые могут находиться в карбонатной или некарбонатной мелкоземлистой массе. В начальных стадиях (неполноразвитые почвы) элювий всегда кар бонатен и обогащен каменистыми обломками. Постоянный процесс выщелачивания приводит к обеднению и даже полному удалению карбонатов из почвенной массы. Если же между гумусовым горизонтом и карбонатным элювием появляется бескарбонатный горизонт, не содержащий обломков известковых пород, то это означает резкий поворот в генезисе почв. Влияние бикарбонатных растворов 1}ис. 12. Строении Огрноно карбонатных поив: 1 - дерново карбонатная пшншшая ма ломощная (тчтлнора.тития); 2 Оерноно карбонатная типичная: .V дерново карбонатная выщелоченная; 4 - Чернова карбонатная выщелоченная поверхностно г л ее ва тая 95
з. почвенный покров кальция и магния на почвообразовательные процессы значительно ослабевает. Стадия рендзины выщелоченной заканчивается, и почва приобретает признаки зонального типа. Дерново-карбонатные неполноразвитые или маломощные почвы состоят из гумусового горизонта мощностью менее 30 см. Развиваются непосредственно на плотных породам, очень часто содержат в профиле обломки известняков и вскипают от соляной кислоты (рис. 12). Дерново-карбонатные типичные почвы характеризуются хорошо сформированным темно-серым, почти черным горизонтом с прочной зернистой или орех овато-зернистой структурой. Гумусовый профиль свободен от карбонатных включений обломков пород, вскипает от соляной кислоты. Ниже гумусового горизонта мелкоземлистая масса содержит сильно корродированные обломки известняков или мергелей. Дерново-карбонатные выщелоченные почвы развиваются на значительно выветренном элювии и вскипают от соляной кислоты ниже гумусового профиля. Поверхностно-глееватые почвы в сухом состоянии уплотнены. Структурные отдельности их имеют большие размеры и хорошо выраженную глыбисто-крупноореховатую структуру. Во влажном состоянии они, особенно горизонт В, вязкие, липкие, почти бесструктурные. Для конкретного ознакомления с дерново карбонатными типичными мощными почвами приведем морфологическое описание разреза. Он заложен в 0,5 км на юго-запад от поселка Первомайского и в 2 км на запад от станицы Абадзехской на верхней трети полого склона. Угодье: лес. Растительность: дуб, ясень, осина, граб, дикоплодовые, лещина, кизил (урочище Меловая гора). В 24-53 С 53-150 44. Элементы гранулометрического и структурного составов дерново-карбонатных лочв (Бдажний, Занин) |№ разреза, его расположение, угодье Горизонты и их глубина Содержание, % физической глины, <0,01 мм ила, •0,001 мм агрономически ценных агрегатов, 0,25-10 мы Коэф- 1 фпциент! or лини- вопия | Дерново-вы щелоченная поверхностно-глееватая || 71. Ст. Дахов- ская, пашня Апнх Aunx А в, В2 ВС 0-10 10-20 20-30 35-45 60-70 90-100 66,3 66,4 65,5 65,9 62,0 57,5 34,0 39,3 34.4 38,7 39,9 36,2 76,2 85,6 81,6 84,4 76,3 60,8 0,94 1 1»09 0,95 1,07 1,10 1.00 I | Дерново-карбонатная типичная || |8. Ст. Абадзех- |ская (Меловая |гора), лес А А А В Ci с2 0,5 5-15 15-25 40-50 80-90 140-150 50,0 50,6 41,8 36,8 39,4 45,7 27,7 23,8 23,4 13,2 12,7 13,1 81,5 81,3 81,0 48,2 28,1 111 —— 2,11 | 1,82 1,79 1,01 0,97 1,00 И А черный, рыхлый, ореховато-зернис- 0-24 тый, тяжелосуглинистый, густо пронизан корнями, с включениями щебня карбонатов, бурно вскипает от действия соляной кислоты, переход заметен по цвету, сложению, структуре. серый с кремовым оттенком, рыхлый, пористый, комковато-орехо вый, тяжелосуглинистый, с включениями щебня карбонатов и мелких корней, бурно вскипает от HCI, переход заметный по окраске, сложению и структуре. кремовый, слабо уплотнен, комковатый и непрочно-комковатый, средне-тяжелосуглинистый, с пятнами окиси железа, с мелкими корешками растений, бурно вскипает от действия соляной кислоты. Гранулометрический состав данных почв в основном легко- и средиеглинистый, реже тяжелосуглинистый иловато-пылеватый. В типичных и выщелоченных дерново-карбонат ных почвах больше илистых частиц обнаружено в поверхностных горизонтах. С глубиной, по мере уменьшения гумуса и интенсив ности процессов выветривания, количество ила в них снижается (табл. 44). В дерново-карбонатных выщелоченных поверхностио-глеевп- тых почвах содержание ила вниз по профилю несколько возрастает ввиду усиления здесь внутрипочвенного выветривания. Это под тверждается и коэффициентом оглинивания. Все подтипы дерново-карбонатных почв отличаются хорошей оструктуренн остью верхних горизонтов и удовлетворительной и хорошей - нижних. Меньшее количество агрономически ценных агрегатов (0,25-10 мм) в материнской породе (см. табл. 44). Оструктуренность целинных дерново-карбонатных типичных почв значительно лучше, чем старопахотных. Относительное содержание глыбистых агрегатов по профилю дерново-карбонатных вы щелоченных и выщелоченных поверх ностно-глееватых почв значительно выше и часто составляет 42-60%. Во всех подтипах дерново-карбонатных почв пылеватых частиц содержится мало. Водопрочность структурных отдельностей в гумусовом слое преимущественно высокая. В материнской породе, где наблюдается минимальное количество гумуса, водопрочность структурных агрегатов снижается (см. табл. 44). наблюдается 96
ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ Хорошая оструктуренность и высокая водопрочность агрегатов дерново-карбонатных почв обусловили их рыхлое сложение в гумусовом слое и уплотненное - в материнской породе. Плотность их до глубины 1-1,5 м не превышает 1,41 г/см*. Наиболее рыхлым сложением отличаются верхние горизонты, плотность которых равна 1,02-1,09 г/см'. Об этом же свидетельствует также высокая общая порозность, которая в верхних горизонтах равна 59-62% и 49-52% - в нижележащих. Высокое содержание гумуса и тонко дисперсных минеральных фракций в дерново-карбонатных почвах предопределяют большую адсорбционную способность, что обусловливает и высокую влажность завядания растений (11- 18%). Хорошая оструктуренность, высокая водопрочность структуры, рыхлое и слабоуплотненное сложение рассматриваемых почв обусло вили ее высокую водоудерживающую способность. Поверхностные горизонты данных почв могут удержать 33,8-43,5% влаги. Предельно- полевая влагоемкость в материнской породе этих почв составляет 22,7-33,0%, а влажность завядания растений 4,6-17,6%. Порозность агрегатов в гумусово-аккумулятивном горизонте дерново-карбонатных типичных почв равна 35,2-42,1% от объема почвы. Вниз по профилю в большинстве случаев она возрастает и достигает максимума (35,4-45,6%) в материнской породе. Гумуса в поверхностных горизонтах целинных почв содержится около 8% (табл. 45). При распашке его количество резко уменьшается. С глубиной количество его уменьшается и в материнской породе составляет около 1%. С уменьшением мощности дерново-карбонатных типичных почв снижается и содержание гумуса. Запасы органического вещества в гумусовом слое маломощных почв составляют менее 150 т/га, 150-300 - в среднемощных и более 300 т/га - в мощных. 46. Гумус, рН и карбонаты дерново- карбонатных почв (Блажний, Занин) |Генети- ческий горизонт [ Глуби - на. см мус,% Азот вало- вой,% C:N водной суспензии СаСОц 1 по С02 1 Дерново-карбонатная выщелоченная поверх- 1 ностноглееватая, p.7l \ Апах. Ащос, А |в, в2 ВС 0-10 10-20 20-30 35-45 60-70 90-100 8.21 7.90 6.77 3,90 3,38 1,43 0,49 0,44 0,38 0,28 0,20 0,20 9,7 10,4 10,3 8,1 9Д 9,9 6,31 6,84 6,69 7,01 7,06 7.65 нет II нет II нет || нет || 0,25 0,16 || 1 Дерново-карбонатная типичная, р.8 \\ Г Г А в С в 1 0-5 5-15 15-24 40-50 90-100 140-150 8,63 6,65 4,88 1,87 1,28 Ll,04 0,52 0,46 0,28 0,09 0,06 0,06 9,6 9,6 10,1 12,0 12,3 10,0 8,01 8,03 8,14 8,50 8,52 8,56 7,58 || 14,32 36.65 79,19 80,60 80,03 || Азота валового в поверхностных горизонтах содержится 0,28-0,55%. Книзу его количество заметно уменьшается. Запасы азота валового в гумусовом слое маломощных типичных почв составляют 5,0-7,2, среднемощных - 6,0- 15,6, мощных - 20,0-24,7 т/га. Отношение C:N в верхних горизонтах равно 7,6-10,8 (табл. 46). Валового фосфора в горизонте А (А™,) содержится 186-239 мг на 100 г почвы. С глубиной количество его постепенно снижается и достигает минимума в материнской породе. Ввиду однородности гранулометрического и минерального состава данных почв и одинаковых условий происхождения их материнских пород и самих почв определяющее влияние на величину удельной массы оказало содержание гумуса и изменение его количества с глубиной. В поверхностных горизонтах она равна 2,60. Реакция среды в верхних горизонтах типичных почв нейтральная и слабощелочная (рН 7,1-8,0), в нижележащих - слабощелоч ная (рН 8,0-8,6). Выщелоченные и в том чис ле поверхностно-глееватые почвы характеризуются нейтральной и слабощелочной реакцией среды верхних горизонтов (рН 6,3-7,61) и слабощелочной - нижних (рН 7,6-8,1). В типичных почвах высокое содержание карбона тов (5,31-25,6%) отмечается уже в поверхностных горизонтах, а в нижних оно достигает 58,6-80,0%. В выщелоченных и поверх- ностно-глееватых почвах свободные карбонаты присутствуют только в нижней части гумусового горизонта (в виде включений) и в материнской породе (см. табл. 45). Сумма обменных оснований в гумусово- аккумулятивном горизонте равна 35,5- 46,7 м.-экв на 100 г почвы. Книзу, по мере уменьшения содержания гумуса и тонкодисперсных фракций, она снижается до 13,5- 21,2 м.-экв на 100 г почвы (см. табл. 46). Обменный кальций по профилю почвы составляет 66-97% от суммы, что благоприятно для струк- турообразования, роста и развития растений. 46. Состав обменных оснований (Блажний, Занлн) | Гене- тичес- кий горизонт 1 Глубина, см | Са м* мг.-экв/ЮО г почвы Сумма щенных катионов Са м* % от суммы 1 щерново-карбонатная типичная, р. 8 |А А А В Cl р 0-5 5-15 15-24 40-50 90-100 140-150 39,64 41,98 25,83 14.69 9.59 10.20 нет 0,85 1.25 7,55 3,88 3,26 39,64 42,83 27-07 22.24 13,47 13,46 100,0 98.0 95,3 66,0 71,2 75,8 2.0 4,7 34,0 28,8 24,2 | Щерново-карбонат ная выщелоченная поверхностно] рлееватая, р.71 | Ацях |АцпХ * А в, В2 |вс 0-10 10-20 20-30 35-45 60-70 90-100 33,49 37,52 34,77 30,39 32.62 34,65 2,45 2,33 4,05 2,08 1.73 3,15 35,94 39,85 38,82 34,47 34,35 37,80 93.2 94.1 89,6 88,2 95,0 91.7 6,8 | 5,9 10,4 llf8 5.0* 8,3 1 97
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ В лесной зоне дерново карбонатные почвы обличаются повышенным плодородием для зерновых и технических культур. Бонитет выщелоченных почв составляет 42-58 баллов, типичных - 31-47 баллов. Низкий уровень плодородия характерен для неполноразвитых рендзин - 8-31 балл. 3.5. ЛЕСНЫЕ СУБТР 3.5.1. Коричневые почвы Коричневые почвы типичны для субтропических ксерофитных лесов и кустарников. Для их формирования характерен средиземноморский тип климата, который отличается влажной зимой без устойчивого снежного покрова и промерзания и сухим жарким летом. Впервые коричневые почвы зоны сухих лесов в Закавказье были описаны и так названы С.А.Захаровым (1924). В последующем И.П.Герасимов предложил выделять эти почвы как тип коричневых почв субтропических сухих лесов и кустарников, широко распространенный в условиях Средиземноморья. На Северо-Западном Кавказе эти почвы впервые были описаны В.В.Акимцевым в Анапском районе. С.А.Захаров выделял их между Анапой и Новороссийском, а Е.С.Блажний - между Анапой и Геленджиком. Подробно обосновал необходимость их выделения А.И.Жуков. В последние годы почвоведами КубаньНИИгипрозема коричневые почвы были описаны в Крымском районе. Растительность представлена сухими низкорослыми лесами и кустарниками, занимающими прибрежные возвышенности: дубом, пушистым грабинником, можжевельни- ками, держи-деревом, кизилом и др. В условиях благоприятного увлажнения встречается бук и граб. На этой территории преимущественно распространены заросли кустарника. Хорошо развит травянистый покров. Коричневые почвы залегают на подгорных равнинах в области предгорий и низких гор с отметками до 400 м над уровнем моря. Почвообразовательные процессы в таких почвах протекают в контрастных гидротермических условиях. В течение влажной и теплой зимы почвы находятся в условиях промывного водного режима, а летом они иссушаются, нагреваются, и движение почвенных растворов происходит снизу вверх. Зимой идет интенсивное выветривание первичных минералов и образование глинистых минералов гид- рослюдисто-монтмориллонит-иллитового состава. Часть продуктов выветривания вымывается на различную глубину. Карбонаты кальция осаждаются в горизонте В, формируя иллювиальный карбонатный горизонт. Легкорастворимые соли выносятся за пределы почвенного профиля. В этот период идут процессы гумификации и минерализации органических остатков в нейтральной или слабоще- Прекрасны эти земли для виноградников. По мнению А.Я.Ачканова, дерново-карбонатные почвы Черноморского побережья Краснодарского края пригодны под виноградники, если мощность рыхлого слоя их не менее 60-70 см, а запас гумуса не ниже 90-100 т/га. ОПИЧЕСКИЕ ПОЧВЫ лочной среде, богатой основаниями. Летом процессы оглинивания в верхнем горизонте замедляются, но продолжаются в средней час ти профиля. Испарение влаги с поверхности почвы ведет к капиллярному подъему солей, в том числе и карбонатов кальция. Они кристаллизуются и выступают в виде псевдомице лпя. Зимой, при выпадении осадков, эти карбонаты растворяются и перемещаются вниз. В результате карбонаты кальция в течение всего года находятся в почвенном профиле, создавая нейтральную или слабощелочную среду. В летний период в связи с высокими тем пературами и низкой влажностью почвы в верхней части профиля процесс минерализации растительных остатков и гумуса замедлен, что способствует его сохранению. Окислы железа, образующиеся при выветривании, дегидратиру ются, придавая почвам красновато-кирпичный оттенок, особенно яркий в горизонте В. Таким образом, коричневые почвы фор мируются под влиянием следующих почвооб разовательных процессов: 1. Гумусообразование и гумусонакопле- ние с участием древесной и травянистой рас тительности по фульватно-гуматному типу с образованием мощного, похожего на черноземный гумусовый горизонт А. 2. Оглинивание всего профиля, протекающего в течение всего года с образованием метаморфического горизонта BN, который сочетается с гумусовым (ABN). 3. Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при периодически промывном водном режиме, которое приводит к высвобождению профиля от легкорастворимых солей и формированию иллювиально-десук- тивного горизонта карбонатных новообразований (В,., Ск), который располагается ниже гумусового горизонта. Под влиянием элементарных почвообразовательных процессов коричневые почвы приобретают следующие диагностические признаки: значительная мощность профиля (до 150 см); содержание гумуса 2,5- 4,0% на пашне и от 5,0 до 10% под лесом; преобладание в профиле коричневой окраски; высокое оглинивание всего профиля, особенно его средней части; постепенное уменьшение содержания гумуса с глубиной, нейтральная или слабощелочная реакция в верхних горизонтах и щелочная в нижних; высокая емкость обмена; почти полная насыщенность почв основаниями; наличие карбонатного иллювиального горизон-
3 5 ЛЕСНЫЕ СУБТРОПИЧЕСКИЕ ПОЧВЫ та, сильная уплотненность и грубая структура в горизонте В (глыбистая, ореховатая), узкие молекулярные отношения SiOa:RvOM (4-5) в валовом составе, накопление несиликатного (подвижного и окристаллизованного) железа в профиле с максимумом в горизонте В; фульват- но-гуматный состав гумуса. Приведем морфологическое описание разреза типичной коричневой почвы: Серый с ясным коричневым оттенком, влажный, глинистый, комковато-ореховатый, не вскипает от соляной кислоты, рыхлый. Переход постепенный. Влажный, коричневый, глинистый, сильно уплотнен, трещиноват, орехово-глыбистый, не вскипает. Переход постепенный Свежий, коричневато бурый, гли нистый, плотноват, непрочно мелкоореховатый, вскипает бурно; наблюдаются точки окиси железа. Переход постепенный. Свежий, коричневато-желтоватый, тяжелосуглтшстый, карбонаты в виде крупной белоглазки, бесструктурен, слабо уплотнен, бурно вскипа ет. Переход постепенный. Палево-желтый суглинок, пористый, рыхлый, слабощебневатый, бурно вскипает от HCI. Запасы гумуса максимальны в коричневых карбонатных почвах (табл. 47), сформировавшихся на мергелистых глинах под лесом (450 т/га) и на лессоподобных глинах под лесом (400 т/га). 47. Данные химического анализа коричневых почв (КубаньНИИгипрозем) А 0-18 см АВ, 18-55 см В, 55-85 см ВС|: 85-125 см С,.- 125-180 см |Гори- зонт 1мус. % Азот валовой, % C:N | со, карбона- тов,% вод. Под- вн ясны и каль цнп\"<;. по Корн фи ну."» || II Карбонатные || Ацих В ВС с 3,9 2.1 1.1 0.6 0,20 0.11 0,07 не определено 11.0 10.9 8,8 2,5 4.4 8.2 14,1 8,14 8.25 8,39 8,48 5,87 10,20 17,12 21,58 0,67 | 0.86 0.77 0,60 || Типичные || АПях В ВС С 3,6 U 0,9 0,5 0,18 0,11 0.06 не определено 11,6 9.1 8.5 нет 0.7 9.1 15.6 7.4 7.5 8,32 8,34 2.70 1,60 10.70 21.50 1.35 || 1,34 1.08 0,69 | Выщелоченные || 1-А.ппх в ВС j |с 3,4 2.9 1 1,5 0.6 0,20 0.17 0.11 0.07 9,9 10.0 8.0 6.2 | нет нет 0,5 14,0 J 7.0 7.2 7,80 8,17 1 1,43 1.77 2,13 18,70 1.03Ц 1,13 1,07 0,84 || кого использования относятся преимущественно к малогумусным. Отношение C:N=9- 11. Реакция почвенной среды в верхнем горизонте слабощелочная и щелочная, с глубиной щелочность возрастает от выщелоченных к карбонатным подтипам. Содержание СО^ карбонатов у карбонатных коричневых почв отмечается с поверхности, у типичных они отсутствуют в А||пх, а у выщелоченных в А|1пч и АВ. В этих почвах идет накопление несиликатного (подвижного и окристаллизованного) железа с максимумом в горизонтах наибольшего оглинивания. Коричневые почвы имеют высокую емкость поглощения (табл. 48). 48. Состав поглощенных оснований коричневых почв (м.-экв/lOO г почвы) [Горизонт А АВ* ВС |с Карбонатные Са 41,0 34.0 27,7 21,8 Мя 4,3 4,7 4,6 3,8 Сумма 45,3 38,7 32,3 25,6 Типичные Са 34.6 32,3 36,9 20,8 Mg 3.2 3,8 3,1 8,5 Сумма 37,8 36,1 40.0 29,4 Выщелоченные! Са 40,0 38,5 35,1 31,6 Mg 8,0 11,0 9.7 7.3 Сум-1 ма | 48,0 49,5 44,8 38,9| Наибольшие значения ее типичны для горизонтов максимального оглинивания. В составе обменных оснований преобладает кальций, на долю которого приходится 79-90% от суммы. В зависимости от интенсивности оглинивания, содержания гумуса и карбонатов, характера почвообразующей породы, коричневые почвы имеют некоторые различия в фи зических свойствах по подтипам (табл. 49). 49. Физические и водно-физические свойства коричневых почв (КубаньНИИгипрозем) ||Гори- зоит Глуби - на, см |Пчот- ность 1 Плот- ность твердой фазы I Общая пороз- ность, % | Влаж- ность завяда- ния,% [Доступ-| ная в лага. % ^Коричневая карбонатная глинистая почва на дс\\ Плювиальных лессоподобных глинах \ ИАп АВ* ВС С 0-20 32-42 51-61 110-120 1,19 1.45 1,43 1,34 2,60 2,68 2,64 2,70 55 46 46 50 12,9 16.1 13.4 9.6 19,5 || 11.3 14.1 20,0 || ^Коричневая выщелоченная глинистая почва на дс\\ Плювиальных карбонатных глинах || Ап А, АВ, АВ* I \с 1 0-20 20-30 37-47 63-73 120-130' 1,2 1.18 1.30 1.37 1.52 2.53 2,55 2,59 , 2,62 2.65 J 60 54 50 48 1 43 20,9 20.7 21,5 22,4 1 16,9 15.1 || 11.7 8,5 6.4 8.9 || На пашне все подтипы коричневых почв независимо от почвообразующей породы имеют запасы гумуса в пределах 225-236 т/га. По запасам гумуса земли сельскохозяйствен - Горизонт А„АХ коричневых почв отличается благоприятными свойствами: невысокой плотностью, отличной общей порозностыо, 'содержанием доступной влаги около 20%. С- глубиной отмечается ухудшение этих показателей, особенно в горизонтах АВ и ВС. Хоро шая оструктуренность верхней части*корич 99
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ невых почв создает благоприятные физические свойства. За счет интенсивного оглинивания верхней и средней части профиля в почвах отмечается высокое содержание илистых частиц (табл. 50). Почвы имеют тяжелый глинистый гранулометрический состав, пылевато-иловатый. Коричневые почвы — прекрасные земли для выращивания высококачественных технических сортов винограда, включая и неполно- развитые скелетные роды. По плодородию они вполне сравнимы с черноземами. Хорошо растут на них зерновые и технические культуры. Эти почвы отзывчивы на внесение минеральных и органических удобрений. В связи с тяжелым гранулометрическим составом они часто уплотнены в подпахотном горизонте, поэтому здесь требуется глубокое рыхление. 50. Гранулометрический состав коричневой карбонатной почвы на делювиальных лессо- подобных глинах (КубдньНИИгипрозем) [Горизонт ЛАпйх А \АЫ |с Глубина, см 0-20 25-35 50-60 90-100 Содержание фракций,% | 0.25- 0,05 мм 4,0 3,7 6.7 7,0 0,05- 0,005 мм 17,9 16,9 17,3 17,8 0.01- 0,005 мм 7,4 10,3 9,2 10,9 0,005- 0,001 мм 20,8 18,9 21,5 29,4 -Л),001 мм 49,9 50,2 45,5 34,9 - 0,011 мм 1 78,1 79,4 76,0 75,2 1 Коричневые почвы подвержены водной эрозии. В качестве противоэрозионных мероприятий необходимо проводить вспашку поперек склонов, контурную посадку плодовых, полосное размещение посевов, террасирование склонов. Крутые склоны, не используемые в сельскохозяйственном производстве, должны быть заняты древесно- кустарниковыми насаждениям и . 3.5.2. Желтоземы и подзописто- желтоземные почвы В пределах Краснодарского края эти почвы залегают в прибрежной полосе Черного моря на расчлененных древних морских террасах, а также на примыкающих к ним предгорьях и низкогорьях с отметками до 450 м над уровнем моря. Распространены эти почвы примерно от г. Туапсе до границы с Абхазией. Развиваются желтоземы во влажном и теплом субтропическом климате с количеством осадков 1200-1500 мм в год, среднегодовыми температурами 13,5-14,1° и суммой активных температур больше 10* 4000-4200*. Водный режим - промывной. Растительность представлена густыми широколиственными лесами колхидского типа (граб, каштан) с участием вечнозеленых растений (рододендрон, лавровишня), лиан и папоротников. Относятся к аллитсиалитным, которым присущи следующие признаки: 1) ал- литсиалитный характер выветривания минеральной части каолинит-иллитового состава; 2) конкреционная ожелезненностъ за счет свободных окислов железа; 3) желтая окраска профи ля или какой-то его части, связанная с присутствием гидратированных окислов железа. В отличие от фераллитных почв (красноземы), отличающихся высокой интенсивностью выветривания и почвообразования и отношением Si02:AIaOa менее или около 2,0, желтоземы и подзолисто-желтоземные почвы характеризуются меньшей степенью выветре- лости пород и отношением Si02:AI20:< более 3. Следовательно, эти почвы в минеральной части содержат еще значительное количество как первичных, так и вторичных алюмосиликатов. Формирование желтоземов на расчленен ных формах рельефа и тяжелых по гранулометрическому составу почвообразующих породах создают дополнительное увлажнение за счет бокового стока влаги, что ведет к конкреционному ожелезнению, оглеению и оподзоливанию (лессиважу). Наиболее контрастно данные процессы проявляются в нижних слоях склонов. Признаки дифференциации профиля отчетливы только под лесом. При распашке они быстро размываются и теряют верхние горизонты. Желтоземы имеют высокую оглинен ность средней и нижней части профиля. Максимальное количество ила и физической гли ны отмечается в горизонте В. Валовой.химический состав показывает накопление кремнезема в верхних горизонтах, а полуторных окислов - в нижних. Можно выделить три основных почвообразовательных процесса в типах желтоземных почв: 1. Интенсивная минерализация лесной подстилки и гумусообразования по фульват ному типу с малым гумусонакоплением. Мощность гумусового горизонта всего 15- 20 см, а запасы гумуса - до 150 т/га. Отношение Ск: Сфк составляет около 0,5. 2. Полное выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при промывном водном режиме. В почвенном профиле отсутствуют горизонты накопления простых солей. 3. Фераллитазация минеральной части по алитсиаллитному типу с накоплением вторичных минералов типа гетита, гиббсита, каолинита, иллита. К этим процессам могут добавляться оглеение, псевдооглеение, оподзоливание, лесси- важ, латеризация (образование конкреций и ортштейнов). Причем степень их выраженности может приводить к формированию отдельных подтипов и типов почв. Для подробной морфологической характеристики желтозема приводится описание разреза, заложенного на территории центрального отделения чайного совхоза Адлерский (г. Сочи) на покатом склоне в лесу пон- тийского типа из граба, дуба, азалии, плюща, ломоноса. 100
3 5 ЛСС.НЫЕ СУБТРОПИЧЕСКИЕ ПОЧВЫ А^, Лесная подстилки из древесного 0-2 см опада. А Серый с палевым оттенком, све- 2-28 см жий, глинистый, иепрочнокомко- ватый, уплотнен, пронизан корнями, не вскипает, переход в еле дующий горизонт постепенный. Вj Бурый с палевым оттенком, све 28-56 см жий, комковатый, уплотнен, в нижней части горизонта железисто- марганцовые конкреции, много корней, переход в нижележащий горизонт ясный. В2 Желто-бурый, с железисто- 56-84 см марганцовыми пятнами, влажный, глинистый, глыбистая структура, плотный, сизоватые пятна оглее ния, переход в следующий горизонт ясный. С Прослежен до глубины 110 см, по- 85 и бо- чвообразующая порода - сизовато лее см серая глина с ржавыми пятнами. Механический состав желтоземов представ лен от глинистых до супесчаных. Преобладают глинистые и средиеглинистые разновидности, где физической глины содержится от 44,2 до 78,8%, а в супесчаных не превышает 13,3%. Легкосуглинистые виды этих почв отличаются благоприятными водно-физическими свойствами. Тяжелосуглинистые и глинистые почвы при переувлажнении сильно набухают, резко снижается их водопроницаемость, что приводит к развитию почвенной верховодки. В желтоземах ненасыщенных степень насыщенности основаниями составляет 40-60%. Величина рН вод. меньше 5,0. Дифференциация почвенного профиля слабая. Ка- тионно-обмеиная способность довольно низкая (10-15 м.-экв на 100 г почвы). Желтоземы слабоненасыщенные имеют степень ненасыщенности более 60%, а величина рН вод. от 5 до 6,5. Дифференциация минеральной части профиля или очень слабая, или отсутствует. Подтип желтоземов ненасыщенных опод- золенных в почвенном профиле имеет гумусо во элювиальный оподзоленный осветленный горизонт А|Аи мощностью 10-15 см, серовато- желтой окраски, светлее предыдущего, тяжелосуглинистый или суглинистый, непрочной слоевой структуры, переход в горизонты заметный. Реакция почвы слабокислая (рН вод. больше 5), насыщенность высокая (более 60%), сумма обменных оснований достигает величины 10-15 м.-экв на 100 г почвы. Желтоземы глеевые по многим свойствам близки к желтоземам, однако избыточное увлажнение и связанные с ним процессы оглеения обусловливают своеобразие этих почв и накладывают отпечаток на морфологическое строение. Желтоземы глеевые, как правило, имеют кислую и слабокислую реакцию (рН сол. 3,2-5,5), степень насыщенности основаниями от 16 до 98%. Гранулометрический состав их глинистый, средне- и легкосуглинистый. Пре обладают глинистые почвы, содержание фи зической глины в которых составляет 63,6%, в легкосуглинистых - до 25,5%. С глубиной количество глинистых частиц увеличивается. Водно-физические свойства данных почв неудовлетворительные. Желтоземы глеевые бед ны гумусом. В горизонте А количество гумуса не превышает 1,5%. Сумма поглощенных оснований не превышает 16% м.-экв на 100 г почвы, гидролитическая кислотность колеб лется в пределах от 4,3 до 5,3 м. экв. Тип желтоземов глеевых характеризуется низким почвенным плодородием, неблагоприят ными водно-физическими свойствами. Для ис пользования этих почв под сельскохозяйственные культуры необходимо осушение и улучшение водно-физических свойств, устройство дре нажной сети, глубокое рыхление, травосеяние, внесение минеральных удобрений. Подзолисто желтоземные почвы формируются преимущественно на более выветре- лых, бедных глинистых и суглинистых нещебнистых породах, залегающих на выровненных или слабоволнистых территориях. Это предопределяет дифференциацию минеральной части подзолисто-желтоземных почв, обеднение верхних горизонтов илистыми частицами и полуторными окислами, уменьше ние обменной способности верхних горизонтов почв и кислую реакцию данных горизонтов* В образовании таких почв большую роль играет временное переувлажнение (псевдоглей). Отличительной особенностью почвенного профиля является наличие переходного гуму- сово-элювиального горизонта AiA- палево- серой окраски, бесструктурного, рыхлого, переход в нижний горизонт заметный. Элювиальный горизонт А- с мощностью 5-15 см, белесовато-желтой окраски, бесструктурный, рыхлый, пористый, иногда с признаками гл ееватости. Иллювиальный горизонт В с марганцево железистыми орттптейнами. Подзолисто-желтоземные почвы, обычно тяжелого гранулометрического состава (глинистые и тяжелосуглинистые), имеют небла гоприятные физические свойства. Они бесструктурны, обладают низкой порозностью и слабой водопроницаемостью, в результате чего в верхних горизонтах отмечаются признаки оглеения. Они легко размываются водой, обнажая плотный ортштейновый иллювиальный горизонт В, с трудом поддающийся обработке. Содержание гумуса в верхних горизонтах составляет 2 3%, с глубиной количество его резко падает. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. Реакция подзолисто-желтоземных почв слабокислая или кислая (рН сол. от 3,8 до 6,5). Степень насыщенности почвенного 101
3 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ поглощающего комплекса от 30 до 95%. При сельскохозяйственном использовании под южные плодовые цитрусовые, чай необходимо проводить окультуривание глубоким рыхлением ортштейнового горизонта. При распашке содержание гумуса в таких почвах резко понижается, ухудшаются водно- физические свойства. Плодородие этих почв необходимо улучшать при помощи внесения повышенных доз минеральных удобрений, травосеяния и почвозащитной системы их содержания на фоне культурно-мелиоративной организации территории. Подзолиспю-желпюземноглеевые почвы занимают пониженные элементы рельефа с близким залеганием грунтовых вод или при длительном застаивании поверхностных вод. Эти почвы четко дифференцированы на горизонты и отличаются от других почв желто- земного типа ясно выраженным оглеением. Почвообразующими породами для них служат оглеенные глины. Выравненный характер рельефа и тяжелые почвообразующие породы создают застой поверхностных вод, обусловливают дифференциацию минеральной части подзо- листо-желтоземно-глеевых почв. При этом обедняется верхняя часть профиля илистыми частицами и полуторными окислами, которые накапливаются в иллювиальном горизонте. Мощность горизонтов А+В в среднем от 76 до 90 см. Гранулометрический состав данных почв тяжело- и среднесутлинистый с содержанием физической глины до 47%. Верхняя часть профиля значительно обеднена илистыми частицами. В горизонте В количество ила возрастает в 2-3 раза по сравнению с горизонтом А. Водно-физические свойства подзолисто- желтоземно-глеевых почв, обусловленные оглеением и переувлажнением, неудовлетворительные. Их отличает слабая водопроницаемость, низкая аэрация, плотное сложение. Эти почвы содержат сравнительно высокое количество гумуса в верхнем горизонте, 1,4-6,6%, что связано со слабой минерализацией гумуса и переувлажнением почв. Сумма поглощенных оснований низкая (2,0-14,9 м.-экв на 100 г почвы), гидролитическая кислотность высокая (8,8 10,3 м.-экв на 100 г почвы), обменная кислотность также высокая (6,0-9,4 м.-экв на 100 г почвы). Степень насыщенности основаниями почвенного профиля от 30,0 до 83,0%. В поглощающем комплексе данных почв значительную долю занимают поглощенный водород и алюминий. В целом подзолисто-желтоземно-глеевые 3.6. ВЫСОКОГ Высокогорные почвы сформировались в тех частях гор, где из-за низких температур не может произрастать лесная растительность. Это зона альпийских, субальпийских и послелесных влажных лугов. почвы характеризуется плохими водно- физическими свойствами и не вполне благоприятным химическим составам. Для использования их под сельскохозяйственные культуры (плодовые, цитрусовые, чай) необходимо устройство дре нажной сети, периодическое глубокое рыхление, внесение минеральных удобрений. Зона распределения желтоземных почв по природным условиям весьма благоприятна для выращивания многих сельскохозяйственных культур. На них возделывают чайный куст, цитрусовые, табак, субтропические плодовые, южные плодовые, виноград, овощи и. др. Желтоземы имеют небольшой запас до ступных для растений питательных веществ. Подвижные формы азота легко вымываются из верхних горизонтов почвы, а большое количество полуторных окислов, связываясь с фосфатами, делают их малодоступными для растений. Из минеральных удобрений наиболее эффективны азотные и фосфорные; ка- лийные удобрения также оказывают положительное влияние на урожай. Эффективно внесение удобрений в виде подкормок по фазам развития и с поливной водой. Большой эффект дают органические удобрения (навоз, компосты, сидераты, многолетнее задернение), на фоне ко торых лучше проявляется действие минеральных удобрений. На окультуренных почвах получают высокие урожаи чая, цитрусовых субтропических плодовых культур и фундука. Кислая реакция желтоземов, их небольшая насыщенность основаниями положительно сказывается на продуктивности чайного куста. Однако для цитрусовых культур оптимальной ре акцией почвенного раствора является нейтральная или слабокислая. Для этих культур наиболее приемлемы подтипы желтоземных и подзо- листо-желтоземных почв слабоненасыщенных и насыщенных. Ценная культура фейхоа влаголюбива и дает высокие урожаи на желто глеевых и подзолисто-желтоземно-глеевых почвах при их окультуривании. В зоне влажных субтропиков сильно проявляется водная эрозия. В борьбе с нею необходимо проводить контурно-мелиоративную организацию территории, шпалерную посадку чайных растений, посадку лесных полос, создавать полосы-буферы из многолетних трав, а также строить гидротехнические сооружения по регулированию стока поверхностных и внутрипочвенных вод. Некоторые почвы желтоземно-глеевого и подзолисто- желтоземно-глеевого типов нуждаются в осушении. РНЫЕ ПОЧВЫ Высокогорная зона подчинена вертикальной поясности: сверху она ограничена субнивальным поясом, а снизу - горнолесным. Интервал высот этой зоны составляет от 1800 до 2500 м в субальпийском поясе и от
3 6. ВЫСОКОГОРНЫЕ ПОЧВЫ 2300 до 3100 м - в альпийском. Площадь этих почв в крае составляет более 100 тыс. га. Из них около 50 тыс. га находится в пределах Кавказского биосферного заповедника. Выделение в систематике особых высокогорных почв, безусловно, связано с особенно стями климатических условий. Климат высокогорий холодный, влажный, с мощным снеговым покровом (до 2-х, местами 3-4 м). Лето прохладное, осень и особенно весна продолжительные. Переход к отрицательным температурам на высоте 2000 м происходит во второй половине ноября. Количество выпадающих осадков варьирует в широких пределах от 1000- 1500 до 2000 мм, а в западных районах и выше - до 3000 мм. В табл. 51 приведены некоторые показатели д,ля альпийского пояса. 51. Климатическая характеристика альпийского пояса (Мосияш) Место наблюдений [Ачиегосо Температура, С" наиболее теплого месяца 12,9 холодного месяца -5,5 Абсолютный минимум, С* -28^ Сумма температур выше 10'С 1024 Годовое 1 количество осадков, мм 3242 Д Осадки превышают испаряемость в 2-3 раза, поэтому водный режим промывной. Из быточное увлажнение отмечается в течение всего года. Коэффициент увлажнения (КУ) в горно-луговых почвах - 2-3, в горно-луговых черноземовидных КУ = 1-2. В весенне летний период почвы прогрева ются, а зимой не промерзают либо промерзают неглубоко под обильным снеговым покровом. Поэтому фактически в этих почвах биохимические процессы идут в течение всего года. Фактором, ограничивающим произрастание лесной растительности, являются низкие температуры летнего периода. Лес находит благоприятные условия для своего обитания при летних температурах не ниже 15#С и достаточном увлажнении. Примечательно и то, что не имеет значение ни продолжительность летнего периода, ни температуры зимнего, какие бы низкие они ни были. На равнинах нашей планеты Земля такие условия встречаются только в субарктическом поясе северного полушария, в Атлантическом океане, в центре теплого течения Гольфстрим. Это Фар рерские острова и Исландия. Здесь при оптимально теплой зиме летние температуры не превышают 10 12*С. Леса не растут. На хорошо дренированных территориях, что связано с особенностями почвообразующих пород, господствует луговая растительность и приуроченные к ней особые луговые субарктические почвы, похожие на наши горно-луговые. Начало изучения высокогорных почв Кавказа было положено В.В.Докучаевым в связи с исследованиями структуры верти-, кальной зональности. В последующем детальной оценке почв высокогорий Кавказа были посвящены исследования С .А.Захарова, С.В.Зонна, В.М.Фридланда. Вопросами генезиса и классификации этих почв занимались такие крупные ученые нашей страны, как академики И.П.Герасимов, Л.И.Прасолов, Б.Б.Полынов и др. На основании многочисленных работ было доказано, что все ряды почв в умеренном и субтропическом поясах в аспекте вертикальной зональности заканчиваются горнолуговыми почвами. Это объясняется большими высотами, и значительным увлажнением, разнообразием самих высокогорных почв: от торфянистых под рододендроном до черноземовидных на карбонатных породах под типичными альпийскими лугами. Именно в высокогорьях Кавказа было обосновано выделение типа горно-луговых почв. Характерная особенность почвообразова ния на скелетных корах выветривания в зоне высокогорий - свободный внутренний дренаж- почвенной толщи при высокой величине по верхностного стока. Это создает в ней окислительные условия и вынос легкорастворимых продуктов почвообразования за пределы поч венного профиля. Именно такими особенностями объясняется отсутствие в горах тундровых глеевых почв, которые на равнинных территориях в высоких широтах следуют пос ле лесной таежной зоны. Почвообразование в условиях травянис тых высокогорий происходит под воздействием четырех элементарных процессов почво образования: 1. Накопление грубого кислого (горно - луговые) или нейтрального (горно-луговые черноземовидные) гуматио-фульватного гумуса при формировании дерновинного и часто торфянистого поверхностного горизонта. 2. Интенсивное физическое выветривание, как причина щебнистости профиля и образования каменистых осыпей. 3. Интенсивное оглинивание, приводящее к накоплению в почвах глинистых частиц и ферритизации, т.е. появлению свободных окислов железа и алюминия. 4. Интенсивное выщелачивание легко растворимых солей и карбонатов, содержащихся в почвообразующих породах и образующихся в процессах минерализации растительных остатков и гумуса, а также при оглинивании. Этот процесс происходит при интенсивном горизон та льном промывном водном режиме и способствует поддержанию кислой реакции среды и обескарбоначиванию профиля. Накопление органического вещества в больших количествах в почвах высокогорий обусловлено несколькими причинами. Климатические условия зоны обеспечивают постоянную высокую влажность почвы, что формирует богатую луговую растительность. Be гетационный период продолжается всего 1-3 месяца в году. Разложение растительных остатков протекает медленно из-за высокой влажности и низких температур. Поэтому процесс минерализации органического вещества замедлен. Образующиеся при разло- 103
3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ жении органические кислоты создают кислую реакцию среды и ведут к ненасыщенности почв основаниями. Горно-луговые черноземовидные поАвы менее увлажнены, чем горно-луговые почвы; аэробные процессы в них протекают более длительное время, в результате накопление здесь органического вещества несколько меньше, чем в горно-луговых почвах. Альпийские горнолуговые почвы имеют сухоторфяный горизонт мощности 1-2 см, что отличает их от других высокогорных почв. Они характеризуются очень слабой степенью минерализации растительных остатков и более высоким накоплением сильноненасыщенного гуматно-фульватного гумуса (до 20- 24%). При таком богатом содержании органического вещества цвет почвы никогда не бывает черным. Следовательно, не всегда по цвету почвы можно предположить содержание гумуса. Это относится и к слитым почвам: при интенсивной черной окраске содержание в них гумуса удивительно мало. В горнолуговых почвах светлая окраска гумуса обусловлена его фульватным свойством, в слитых почвах - прочной связью гуминовых кислот с монтмориллонитом. Субальпийские горно-луговые почвы формируются в более "мягких" климатических условиях, поэтому создают больший объем биомассы и характеризуются лучшей минерализацией органических остатков. Эти почвы имеют повышенную мощность профиля и слабее накапливают менее ненасыщенный гумат- но-фульватный гумус (до 15-20%). Горно-луговые черноземовидные почвы отличаются высоким содержанием гумуса (20- 25%) в горизонте А с резким уменьшением его количества с глубиной. Минерализация органических остатков достаточно высокая. В составе органического вещества много гуминовых кислот, в том числе и гуматов кальция. Все высокогорные почвы имеют генетическое сходство по минералогическому составу. Песчаная (1-0,05 мм) и крупнопылеватая (0,05-0,01 мм) фракции состоят из кварца и полевых шпатов. В случае карбонатных по- чвообразующих пород в нижней части профиля присутствуют кальцит и доломит. Физическая глина (фракции 0,01 мм) состоит из вторичных глинных минералов группы гидрослюд, каолинита и монтмориллонита. В горно-луговых, горно-луговых черноземо- видных некарбонатных почвах интенсивное оглинивание отмечается в горизонтах В или ВС, очевидно, за счет незатухающих биохимических процессов в течение года и в результате влияния подвижных агрессивных органических кислот, включая и фульвокислоты. Так, содержание ила в горизонте А этих почв составляет 21-24%, а в горизонте В - 25-28%. В горно-луговых чер- ноземовидных карбонатных почвах область максимального оглинивания наблюдается в верхних горизонтах, поскольку карбонатность оказывает отрицательное влияние на данный процесс. Количество ила в горизонте А составляет 25%, а в горизонте В 17%. Профиль горно-луговых почв имеет следующее строение: А - гумусовый горизонт, с поверхности в разной степени задернованный (Ад) или дерново-торфянистый (Алт), мощность 15-20 см. Коричнево-бурый или темно-коричнево- бурый, непрочно-мелкозернистый, от глинистого до легкосуглинистого, часто с включением щебня, камней, неуплотненный ("пухлый"), мелкопористый, содержит много корней, переход постепенный; В - переходный горизонт, мощность 15- 25 см; буро-коричневый, гумусовая окраска выражена слабо, непрочно-мелкозернистый, от глинистого до легкосуглинистого, содержит большее количество щебня, чем горизонт А, уплотненный, мелкопористый, с корнями, переход заметный; ВС - переходный горизонт с преобладанием свойств почвообразующей породы; С - выщелоченный элювий, элюво делювий, делювий коренных пород, мощность 20-30 см, желто-бурый (светло-бурый, светло- коричневый), бесструктурный, от глинистого до легкосуглинистого, с обилием щебня и камней, корни встречаются редко, очень постепенно переходит в коренную породу. Валовой состав горно-луговых почв, приведенный в табл. 52, указывает на четкий си- алитный характер почвы. Не наблюдается резкой дифференциации компонентов состава по профилю. Между альпийскими и субальпийскими почвами практически нет различий. Горно-луговые почвы имеют кислую реакцию среды (рН 4,3-5,3). На ее величину оказывает заметное влияние почвообразую- щая порода, растительность, промывной режим. Этим почвам свойственна высокая гидролитическая кислотность, достигающая 28 м.экв/100 г. Она обусловлена в основном обменным алюминием. Содержание обменных оснований сравнительно невысокое (табл. 53). Горно-луговые почвы характеризуются рыхлым сложением, высокой пористостью, хорошей оструктуренностыо (табл. 54), что связано с произрастанием травянистой растительности. В профиле горно-луговых черноземовид- ных почв выделяют следующие горизонты: А - гумусовый, с поверхности в разной степени задернованный (Ад) мощностью 15- 20 см. Темно-серый с коричневатым оттен ком, комковато-зернистый, от глинистого до суглинистого, с включениями щебня, камней, по которым отмечается вскипание, уплотнен ный, мелкопористый, много корней, капроли ты, переход постепенный; В - переходный горизонт мощностью 15- 25 см. Темно-серый с коричневым оттенком,
3 6. ВЫСОКОГОРНЫЕ ПОЧВЫ зернистый, от глинистого до суглинистого, встречается щебень, по которому отмечается вскипание, содержится в большом количестве, чем в горизонте А, уплотненный, мелкопористый, корни, капролиты, переход резкий; ВС - переходный, с преобладанием в окраске и строении признаков почвообразую- щей породы; С - насыщенный остаточно-карбонатный элювий (делювий) коренных пород мощностью 20-30 см. Желтый (палевый) с разными оттенками, бесструктурный, от глинистого до суглинистого, с обилием щебня и камней, редко корни, капролиты, отмечается сплошное вскипание, переходит в коренную породу. 52. Валовой |[ Горизонт А, Bi в, | А>А| Bi Bi [в* Глубина, см 0-5 5-10 10-20 0-5 5 10 20-30 50-60 состав горно-луговых почв, °5 Потери при прокаливании SiO. RiAt 4 па прокаленную навеску (Горчарук) АЬО, Альпийский пояс 37,9 27.2 19,1 62,0 62,7 63,1 25,1 24,8 28,4 16,5 17.4 18,4 Субальпийск ии пояс 33,2 15,4 10,6 7.0 71,0 70,7 67,4 63,8 24,5 23,0 28,2 27,0 14,5 13,6 17.8 17,5 FesA, 8.3 7.2 9,8 9,6 9.2 10,2 9,4 СаО 1,5 1.8 1.4 1.3 0,8 0,8 1,0 MgO P2Oft 1.6 0,6 1,5 0,33 0.15 0.16 2,4 2.2 2,3 2,0 0,21 0,16 0,11 0,09 Si02 1 4,8 4.8 4.3 5,8 6.2 4,7 4,6 || Горизонт Aj В сд д А| в, в, В:, 1 ВС 53. Гумус и Глубина, см 0 5 10-17 20 25 30-40 0-5 5-10 20-27 50-60 70-80 Гумус поглощенные катионы в горно-луговых почвах Азот валовые, % 22,2 3.1 0,3 1,05 0,77 0,34 0,15 23,6 13,9 ~Д 3,3 _о_3__ 1,45 0,94 0,75 0.42 0,31 C:N Поглощепные Са | Mg | Ca+Mg Гидролитическая кислотность м.-экв/ЮО г почвы А 7 ЬП U UСKUU П ОЯС 12,5 9,2 5,3 1.1 8.2 2.4 2.1 10.9 3,3 2,7 19,1 5,7 4,8 18,8 13,2 13.1 Не о п р е д е л я : Субильпи иски и п ояс 9,4 6,0 4.3 2.9 1.6 15,4 8,7 7.4 6.3 14.9 6,9 6,3 4.3 3,0 4.3 22,3 15,0 11,7 9,3 19,2 20,9 20,1 20,1 16.4 15.4 (Горчарук) Степень насыщенности основаниями, % 50 30 27 1 0 С Ь 52 43 37 36 55 вод. 5.1 5.0 5,0 4,6 4.7 4.8 5,1 5,2 I II Горизонт Ад 1 В сд А.(д) В, В, Al В, В, 1 ВС 54. Физические и i Глубина, см 0-5 10-17 20 25 0-4 6-10 10-20 0-5 5-10 50-60 70-80 воднофизические свойства горно-луговых почв (Горчарук) Механический состав, % ^0,01 | ^.0,001 25,9 28,7 28,0 7,9 10,8 10,4 35,2 35,7 37,4 27,4 44.4 66.3 67.1 13,9 18.1 33,0 32,7 Плотность, г/см* Плотность твердой фазы, г/смд Альпийский пояс 1,03 1,34 1.33 0.54 0.72 0.90 2,60 2,58 2,73 Субальпийский пояс 0.68 0.24 1.28 1,31 2,31 2.62 2,73 2,71 Общая пористость, ! % 60.4 32,6 40,2 76,5 72,2 65,2 70,6 68,5 53,3 50,8 1 Количество агрегатов ^0,25,% 68 66 70 Влажность 1 завядания, % 13,7 17.9 16,2 24.6 18.1 15,5 14,7 1 Химический состав горно-луговых черно- земовидных почв близок к горно-луговым. Эти почвы накапливают в горизонте А значи тельное количество гумуса, резко убывающее с глубиной. Узкое отношение C:N (4-10) - показатель хорошей минерализации растительных остатков. Реакция среды в верхних гори зонтах преимущественно слабокислая в выщелоченных почвах, а в типичных и карбонатных - ближе к нейтральной. Гидролитическая кислотность сравнительно невысокая и убывает от остаточно-карбонатных выщелоченных к типичным почвам. Сумма обменных оснований в профиле этих почв высокая - 37,8-53,3 м.-экв на 100 г почвы. В соот ветствии с этим почвы имеют и высокую степень насыщенности основаниями (80-92%). 105
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ Горно- луговые черноземовидные почвы имеют обычно очень рыхлое сложение гумусового профиля за счет хорошей оструктурен- ности. Фактор дисперсности составляет 9,9%, что свидетельствует о высокой водопрочности микроагрегатов и хорошей агрегатирован- ности почв. Плотность почвы составляет 0,66- 0,81 г/см'4, а плотность твердой фазы почвы по профилю почти не изменяется - 2,38- 2,47 г/см**. В связи с этим почвы имеют высокую общую пористость, в горизонте А - 46- 52%, вследствие чего обладают повышенной фильтрационной способностью. Высокогорья занимают более половины всей площади Большого Кавказа. Здесь сосредоточены естественные пастбища и сенокосы, которые в результате их интенсивного использования нуждаются в улучшении и охране. Основа рационального использования альпийских и субальпийских лугов - нормированный выпас скота. Перегрузка скотом пастбищных угодий разрушает дернину и почвенную структуру, вызывая активную водную эрозию. На скотопрогонных тропах образуются промоины до коренных пород глубиной более 1 м и шириной до 3-5 м. Перегрузка пастбищ скотом снижает их продуктивность за счет увеличения несъедобного и 3.7. ГИДРОМО 3.7 J. Генезис и особенности почвообразования Гидроморфные почвы широко распространены на территории Краснодарского края. Будучи интразональными, они встречаются во всех климатических зонах. Занимают гидроморфные почвы 12-13% всего земельного фонда края, включающего и высокогорья. Они широко распространены в поймах и долинах многочисленных горных и степных рек и иногда встречаются вне речных долин, на равнинных и водораздельных пространствах Закубанья и Правобережья Кубани. Но преобладающая площадь (до 80%) их распространения - дельта Кубани и прилегающие пространства. Основными факторами, определяющими процессы почвообразования в дельте и прилегающих пространствах, являются геоморфология и рельеф, генезис и свойства почвообра- зующих пород, гидрологические и гидрогеологические условия и антропогенное воздействие. Согласно геоморфологической карты Краснодарского края (Сафронов), территория дельты и прилегающих пространств включает такие геоморфологические образования: 1»1. Аллювиально-лессовые равнины \левобережных и правобережных террас Кубани. Сложены они однородными лессовидными глинисто- тяжелосуглинистыми отложениями, подстилаемыми древнеаллювиальыыми отложениями. 2. (Древнюю дельтовую аккумулятивно- аллювиальную равнину, сложенную четвер- ядовитого разнотравья, исключая их тем самым из сельскохозяйственного оборота. Для борьбы с водной эрозией и повышения продуктивности естественных кормовых угодий высокогорий необходимо: 1. Использовать почвы только в системе сенокосооборотов и пастбищеоборотов. Не допускать использование пастбищ при переувлажнении. 2. Начинать выпас скота в Краснодарском крае с периода пастбищной зрелости травостоя (фаза выхода злаков в трубку), при достижении высоты травостоя альпийских пастбищ 10-15 см (5-15 июля), в субальпийских - 15-20 см (25-30 мая). При затяжной весне выпас скота начинать на две недели позже. 3. Нормировать нагрузку скота на единицу площади, исходя из степени эродиро- ванности почв. 4. Проводить ранневесеннее щелевание почв поперек склонов через 2-10 м, дискование дернины с внесением удобрений и подсев трав. 5. При сильносбитом травяном покрове и засоренности пастбищ несъедобным и ядови тым травостоем применять эффективные коренные улучшения: вспашку с почвоуглублением поперек склона, ранневесеннее щелевание и посев многолетних трав. ФНЫЕ ПОЧВЫ тичными аллювиальными отложениями различного механического состава, подстилаемыми лессовидными отложениями. 3.| Современную дельтовую аллювиально- аккумулятивную равнину,! сложенную современными аллювиальными отложениями различного состава, подстилаемыми морскими и аллювиальными отложениями. Смена указан ных геоморфологических образований происходит с востока на запад и выражается в падении отметок поверхности от +10-20 м на террасах до -Ь0,5 м и даже нулевых отметок на востоке современной дельты. Аллювиаль- но-лессовая равнина представлена I, Пи П1 надпойменными террасами Кубани. Рельеф ее равнинный слабоволнистый. Переход между П и Ш террасами хорошо выражен, уступ и притеррасное понижение прослеживается яв но. Переход между I и П террасами очень плавный. \ Террасы левобережья прорезаны долинами многочисленных горных рек; берущих начало в горах Большого Кавказа. В возрастном отношении аллювиально-лессовая равнина наиболее древняя в пределах региона. На террасах Кубани сформировались зональные почвы - черноземы в сочетании с полугидроморфными аналогами черноземов - лугово-черноземными почвами. •■ Древняя дельтовая равнина представляет собой плоскую, со слабовыраженным уклоном на запад равнину, осложненную следующими элементами рельефа: грядообразными прие- ричными повышениями, руслами угасших
37. ГИДРОМОРФНЫЕ ПОЧВЫ ериков, равнинными пространствами, замкнутыми небольшими депрессиями и большими плоскими замкнутыми депрессиями, называемыми по-местному лиманами//(генезис этих понижений не связан с морем, и называются они лиманами условно). В возрастном отношении древняя дельта занимает промежуточное положение между лессовыми террасами и современной дельтовой равниной. Почвенный покров древней дельты представлен преимущественно луговыми почвами, а по днищам высыхающих лиманов - лугово-болотным и почвами. / Современная дельтовая аллювиально- аккумулятивная равнина - наиболее молодое геоморфологическое образование региона - i представляет собой плоскость с очень слабо выраженным уклоном на запад. Основные элементы ее рельефа составляют многочисленные гривообразные повышения вдоль русел действующих и угасших ериков, равнинные пространства, мелкие межгрядовые депрессии и обширные плоские днища угасших лиманов. Распространены на современной дельтовой равнине аллювиальные почвы: лу говые, лугово-болотные и болотные. В условиях дельты наблюдается классическая зависимость механического состава почвогрунтов от рельефных условий: гряды и прирусловые валы ериков представлены отложениями легкого состава (легкие, реже средние суглинки, супесь и пески с прослойками более тяжелого состава); в межгрядовых понижениях и днищах лиманов распространены тяжелые глинистые почвогрунты. Поскольку в монографии Е.С.Блажнего "Почвы дельты Кубани и прилегающих пространств*' (1971) подробно описаны условия почвообразования в рассматриваемом регионе, проявления глеевого и псевдоглеевого, солончакового и солонцеватого процессов, в данном разделе мы опишем некоторые особенности современного процесса почвообразования, новейшей истории дельты Кубани и роль антропогенного фактора. История формирования дельты Кубани (как древней, так и современной ее частей) в возрастном отношении укладывается в четвертичный период, длительностью порядка 1 млн лет, включающий две эпохи: предледни- ковую и ледниковую, называемую плейстоцен, и послеледниковую, называемую голоцен. Последнее оледенение на Северном Кавказе завершилось около 50 тыс. лет назад (вюрмское время). После него остались плейстоценовые террасы Кубани и аллювиально- лессовые равнины, на которых начали формироваться зональные почвы региона - черноземы. Ориентировочно их возраст оценивается в 30 тыс. лет. Позднечетвертичная эпоха, или голоцен,- это время, в котором существуем мы. Начало голоцена связывают с опусканием гипотетической суши в Атлантике, открывшем путь Гольфстриму на север и прекратившему образование ледников в Скандинавии. Произошло это событие около 10 тыс. лет до нашей эры. Современная и древняя части дельты Кубани сформировались в эту эпоху. Условно можно принять: современная дельта имеет возраст менее 2,5-4 тыс. лет, древняя дельта соответственно 6-10 тыс. лет. Формирование дельты Кубани было неразрывно связано с Азовским морем, колебаниями его уровня. В течение четвертичного периода неоднократно происходили регрессии и трансгрессии (опускания и поднятия уров ня) Азовского моря. Большую часть периода на месте нынешней дельты Кубани был мелководный залив моря. Последующее поднятие как результат сейсмической деятельности привело к отложению на обнажившейся суше плейстоценового лесса, а последнее опускание привело к погребению его голоценовыми морскими и аллювиальными отложениями. История формирования дельты Кубани тесно переплетается с антропогенной деятельностью. Наиболее древние археологические памятники в этом регионе относятся к III тысячелетию до н.э. - времени позднего палеолита. Племена так называемой майкопской культуры занимались в этом регионе в основном скотоводством, но владели навыками примитивного земледелия. В первой половине П тысячелетия до н.э. на смену указанной культуре пришла меотская культура (период развитой бронзы). Меоты - собирательный термин для многочисленных племен, живших на восточном берегу Меотиды (Азовского моря) и в дельте Кубани. Вели меоты оседлый образ жизни, занимались земледелием с использованием тяглового скота и разведением мелкого рогатого скота. Своего пика меотская культура достигла в VIH-VU вв. до н.э., оставив нам в наследство многочисленные насыпные курганы- В этот же период на Таманском полуост-. рове и в дельте Гипаниса (Кубани) возникли древнегреческие колонии. В V в. до н.э. они объединились в Боспорское государство со столицей в Пантикапее (Керчь). В этот период Керченский пролив был мелким, его свободно пересекали всадники и крупный скот. Это государство распространило свое влияние практически на всю нижнюю часть бассейна Кубани. По р. Кубани были созданы многочисленные фактории Боспора. Их местоположение совпадало с нынешним Славянском-на-Кубани, станицами Марьинской, Елизаветинской и др. Главными предметами торговли были хлеб и осетровая рыба. По свидетельству Демосфена, из Боспора в метрополию (Афины) ежегодно вывозилось около миллиона пудов хлеба. В эпоху Боспора Прикубанские степи и дельта Кубани многократно подвергались набегам кот чевых племен. В IV в. н.э. Боспорское государство 107
почвенный покров было разрушено нашествием гуннов. На фоне тектонического спокойствия в бассейне Кубани в нашей эре антропогенная активность была бурной. Вслед за сираками (сарматское племя) на Кубань приходят аланы, а их сменяют гунны. Оседлое земледельческое население практически исчезает. После гуннов в течение трех веков по Кубани кочуют различные тюркоязычные племена. Их сменяют болгары, затем хазары. В конце IX в. Кубань облюбовали орды печенегов, а через полвека являются кипчаки-половцы. Половцев в 1230-40 гг. вытеснили татаро- монголы, и территория дельты Кубани вошла в состав одного из улусов Золотой Орды - Джучи. Административный центр улуса находился на Ангелинском ерике вблизи нынешней станицы Ивановской. Относительная стабилизация ситуации, прекращение грабежей и разгромов поселений способствовали возрождению земледелия. Итальянская торговая республика Генуя на месте нынешнего Славянска-на-Кубани основывает колонию Ло-Копа (Копарио). По Кубани вывозились хлеб, рыба и рабы-невольники. Взамен ввози- лись соль и пряности, дорогие ткани и ковры, клинки для сабель и предметы роскоши. Власть золотоордынских ханов начала ослабевать в XV в, а в XVI в. начинается турецкая экспансия на Кубань. В устье Кубани создается турецкая крепость Темрюк с гарнизоном, а в устье Протоки - крепость Ачуев. Бывшая колония Генуи Мапа становится турецким фортом Анапой, а на месте Ло-Копа возводится крепость Коплу. В 1783 г. А.В.Суворов с русскими войсками занял Кубань, ив том же году Екатерина Вторая издала манифест, в котором мир, заключенный между Российской и Оттоманской империями, сопровождается условиями: Российской державе отходят полуостров Крым, остров Тамань и вся Кубанская сторона. Началась новая страница в истории Кубани. В 1792 г. на Тамани высадилась первая партия строевых казаков - переселенцев Черноморского войска, а начиная с 1794 г. казаками создаются многочисленные куренные поселения на обширных пространствах Кубани. Названы они были так же, как и курени, существовавшие в Запорожской Сечи, но впоследствии их статус упраздняется и они превращаются в станицы. В период 1808-1849 гг. правительство империи организовало массовое переселение крестьян с Украины и в казачьих станицах появляется каста "иногородних". Последние не имеют отношения к казацкой воинской службе, однако и земельный надел в станицах был для них в 3-4 раза меньше, чем у казаков, составлявший 2,6-4 десятины. Общий казачий надел составлял 40 десятин (43,7 га). На хуторах была иная картина - здесь надел иногороднего мог быть равным казачьему. Поэтому быстро растет число мелких хуторов, расположенных обычно вдоль водных артерий - Кубани, Протоки и многочисленных ериков. Размещались хутора, как правило, на прирусловых грядах, не подвергавшихся затоплению во время паводков. Основным занятием жителей было земледелие, а важнейшими культурами были озимая пшеница, ячмень и подсолнечник; урожаи по тем временам были значительными - соответственно 22-30 ц/га, 30 ц/га и более, 12-16 ц/га. Выращивали также кукурузу, рожь, лен и разнообразную огородную продукцию. При усадьбе содержался плодовый сад. В первую очередь под пашню осваивались грядообразные повышения с легкими почвами. Через полвека неосвоенных гряд почти не осталось, и примерно с 1860-х гг. началось освоение межгрядовых пространств с тяжелыми почвами. Выла отработана оригинальная методика окультуривания торфяных почв обширных понижений, сплошь покрытых зарослями тростника высотой 4-6 м. Поздней осенью тростник поджигали, при этом выгорала значительная толща торфа. В течение последующих 8-10 лет такие площади постоянно использовали под пастбища. Иссушение и притаптывание остатков торфа животными способствовали смене тростника сначала осо- ками, а затем луговым разнотравьем. По истечении 8-10 лет пастбища распахивались и засевались рожью или ячменем. » До обвалования и зарегулирования стока Кубани и Протоки обширные площади современной и, частично, древней дельты подвергались затоплению в паводковые периоды. Плоские пространства временно, а лиманы постоянно в весенне-летний период оказыва лись затопленными паводковыми водами. На затапливаемых площадях создавался естественный промывной режим, а отложение на поверхности свежего аллювия приводило к омоложению поверхности и прерывистости процесса почвообразования погребением уже сформировавшихся почв. » Для борьбы с наводнениями в 60-х гг. прошлого века начало проводиться обвалование русел Кубани и Протоки. Но при мощных паводках, проходивших каждые 5-7 лет, дамбы прорывались. Так, грандиозное наводнение 1877 г. привело к затоплению половины современной дельты. С этого времени работы по обвалованию русел становятся регулярными. Выполнялись они силами и на средства жителей станиц и хуторов бессистемно. Каждый населенный пункт защищал только свои земли, иногда в ущерб смежным землепользователям. Обвалование позволило значительно расширить площади пашни за счет ранее затапливаемых межгрядовых депрессий. Помимо возведения оградительных валов вдоль русел рек для борьбы с затоплением 108
3 7 ГИДРОМОРФНЫЕ ПОЧВЫ земель местное население перекрывало земляными перемычками многочисленные рукава и ерики. Рассматривая это мероприятие как временное (захотел - закрыл, захотел - открыл), хуторяне ошибались - единожды перекрытый ерик переставал функционировать навсегда из-за особенностей отложения реками наносов. К концу XIX в. на нижней Кубани действующим остался только один Демин ерик, остальные угасли. Из истории антропогенного преобразования гидрологической ситуации на Кубани следует упомянуть перекрытие темрюкскими казаками в 1820-х гг. рукава Переволоки, впадавшего в Черное море. С этого времени воды Кубани стали впадать только в Азовское море. Работы по обвалованию русел были продолжены и в советское время. На новый, инженерный уровень, эти работы вышли в 1939 г., когда было создано Управление по мелиорации Приазовских и Прикубанских плавней "Плавстрой". Эпопея обвалования русел Кубани и Протоки завершилась в конце 1950-х гг., а полное зарегулирование стока Кубани связано с завершением строительства Краснодарского водохранилища в 1975 г. Грубое вторжение в естественные процессы жизни дельты Кубани вскоре обернулось бедой для земледельцев. В 80-90 гг. прошлого века положение хуторов и станиц, удаленных от источников пресной воды, стало катастрофическим. Вода в колодцах становилась соленой. Из-за прогрессирующего засоления почв и грунтовых вод стали прежде всего гибпуть сады. Пашня в понижениях превращалась в солончаковые луга. Земледельцы стали покидать хутора, и от многих их них остались только названия на устаревших картах. По этой же причине в конце XIX в. крупная станица Черноерковская обезлюдела и была преобразована в рыбацкий поселок, куда питьевую воду привозили за 20 верст. Дельты большинства крупных рек мира являются аккумуляторами воднорастворимых солей со своего бассейна, и дельта Кубани - не исключение. На больших площадях из-за отсутствия паводковых вод прекратился естественный промывной режим почв и грунтовых вод. В почвах стал преобладать выпотной режим влажности. На испарение стали расходоваться не пресные верховодки, создававшиеся при разливах рек, а собственно грунтовые воды. Это приводило к повышению их минерализации и, как следствие, к засолению почв. В описываемом регионе проявился классический набор негативных последствий зарегулирования стока рек, описанный В.А.Ковдой для освоенных дельт большинства крупных рек мира умеренного и теплого климата. Такова своеобразная плата за возможность беспрепятственного развития сельхозпро- изводства и инфраструктуры в дельте Кубани. Негативные последствия зарегулирования стока Кубани не ограничивались засолением почв и грунтовых вод. В многочисленных лиманах, являвшихся естественными нерестилищами ценных пород рыб, стала значительно повышаться минерализация воды. Соответственно, их роль как нерестилищ стала угасать, а рыбные стада - сокращаться. С конца 1920-х гг. в низовьях Кубани начали предприниматься действия для улучшения сложившейся ситуации. Производились расчистка русел и обводнение угаснувших ериков и рукавов. Для обеспечения ста бильной водоподачи на них строились гидротехнические сооружения. Возводились кана лы для подачи кубанской воды в засоляющиеся лиманы с целью их опреснения. Для опреснения обширных площадей засоленных почв было предложено использовать посевы риса как культуры-мелиоранта. В 1930-х гг. в дельте Кубани были проведены первые массо вые удачные посевы риса. Открывалась новая страница в истории дельты Кубани. К концу 1980-х гг. третья часть площади древней и современной дельты Кубани была освоена под рисовые оросительные системы (РОС), занимающие около 250 тыс. га. Эксплуатация РОС на столь больших площадях изменила сложившийся характер динамики грунтовых вод всего региона. РОС, залитые в течение 5 месяцев на большей части их пло щади, не являются аналогом естественного за топления обширных пространств, происходя щего при разливах рек. Фактически, РОС в течение вегетационного периода держатся в подпертом состоянии, и в этот период ежегодно происходит повсеместное (в пределах дельты Кубани) региональное поднятие уровня грунтовых вод (УГВ). Существовавший ранее, до строительства и эксплуатации РОС, естественный гидрорежим дельты был заменен на регулируемый, искусственный. Изменение водного режима оказало значительное влияние на гидрогеологические условия и почвенные процессы. До строительства рисовых систем УГВ на повышенных богарных участках в летне- осенний период обычно опускался ниже 2,5 м, а сейчас в тот же период УГВ не превышает 1,2-1,5 м. Минерализация грунтовых вод на богарных площадях дельты в настоящее время ва рьирует в очень широких пределах - от 0,5 до 20 г/литр; в пересыхающих лиманах она достигает 40-50 г/литр. Однако в среднем преобладают площади с минерализацией грунтовых вод меньше 3 г/литр. Тип минерализации обычно зависит от степени минерализации грунтовых вод: до 1 г/литр преобладает гид- .рокарбонатный тип; 1-5 г/литр - гидрокарбо- натно-сульфатный; 5-15 г/литр - хлоридно- сульфатный; более 15 г/литр - сульфатно- хлоридный и хлоридный. 109
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ В результате в дельте сложилась специфическая гидрогеологическая и почвенная ситуация. С одной стороны, на обширных площадях, занятых РОС, существует ежегодный сброс большого объема минерализованных грунтовых вод, т.е. в регионе появилась ее А распространены на лессовидных отложениях террас Кубани, прилегающих к дельте. При веденный вьиие эволюционный ряд почв дельты Кубани заканчивается интразональными гидро морфными луговыми почвами и полугидро морфными лугово-черноземными почвами. С выходом "Классификации и диагностики почв СССР" (М., 1977) возникла необходимость пересмотра части назва ний почв, их типового и подтипового деления. В частности, с выделением группы типов аллювиальных почв значительная часть луговых почв былп отнесена к аллювиальным луговым почвам; выде лявшиеся ранее аллюви ально-луговые почвы ста ли относиться к аллювиальным луговым слоис тым почвам. ■•АВ сак 3.7/2. Характеристика гидроморфных почв Риг. ;«7. Строгий? гидроморфных почв ()сльты Кубани; Т иловато торфяные. ТО иловитоперегноино /леевые. БпО лугоноболотные оторфяне.нные, Вл лугово болотные, обычные. Л луговые. Чл лу/ово черноземные мощная отрицательная статья солевого баланса. С другой стороны, ежегодное региональное поднятие минерализованных грунтовых вод соз дает предпосылки к распространению засоления богарных земель, сезонной миграции солей в верхние горизонты почв при практически неизменных солевых запасах на этих площадях. Первые исследователи почв дельты Кубани (С.И.Тюремнов, С.А.Захаров, Л.И.Иозефо- вич и др.) выявили основные закономерности эволюции почв данного региона. Они увязывались с высотным положением и возрастом поверхности. В частности, А.И.Иозефович (1929-1931 гг.) расположил почвы дельты в такой эволюционный ряд: плавнево-заболо- ченные почвы - почвы, переходные к плавне- во-лутовым - плавнево-степные почвы - приазовский чернозем. Большинство последующих исследователей, в том числе Е.С.Блаж- ний, наиболее подробно классифицировавший и описавший почвы дельты реки Кубани и прилегающих пространств, придерживались аналогичных воззрений. Такой взгляд не противоречит и современным понятиям о процессе почвообразования в рассматриваемом ре гионе - по мере нарастания отметок дельты и ее возраста происходит постепенное изменение типов почв от сугубо гидроморфных (бо лотных) до автоморфных черноземов. Но нужно отметить, что нигде в дельте Кубани не обнаружены черноземы, сформиро вавшиеся на аллювиальных отложениях; они Аллювиальные болотные почвы большими массивами распростране ны в части современной дельты, примыкающей к Азовскому морю и настоящим лиманам, соединенным с морем. Иногда небольшими участками эти почвы сохранились по днищам плоских обширных депрессий в окружности лугово-болотных и луговых почв. Согласно "Классификации и диагностике почв СССР", в дельте Кубани из описываемого типа почв выделено три подтипа: аллювиальные болотные перегнойно глеевые, аллювиальные болотные иловато-торфлн.оглеевые и аллювиальные болотные иловато-торфяные почвы. Пере г ной но глеевые почвы приурочены к переходным элементам рельефа (склоны грив, окраины лиманов) в плавневой зоне совре менной дельты. Характеризуются они пере увлажнением в течение примерно 6 месяцев в году, покрытием осоковой растительностью с включением тростника. Верхняя часть профиля, мощностью 10-30 см, представляет со бой массу перегнойного облика с не полностью разложившимися остатками растений, переходящую в черноокрашенную обычно глинистую минеральную бесструктурную мае су мощности 5-15 см и подстилаемую сильно оглеенной, как правило, оливкового цвета мп теринской породой. На родовом уровне выде ляются обычные (незаселенные, крайне редко встречающиеся) и засоленные. Преобладают, средняя и сильная степени засоления при сульфатно-хлоридном и хлоридно-сульфатном типах засоления. 110
3.7. ГИДРОМОРФНЫЕ ПОЧВЫ Иловато-торфлно-глеевые почвы распространены в плоских неглубоких лиманах, вернее псевдолиманах, в плавневой зо не дельты. Главная морфологическая особенность их - наличие с поверхности торфо- подобной массы мощностью до 50 см (рис. 13). Отметим, что в дельте Кубани нет условий для формирования классического торфа, так как видовой состав растительности, температурный и водный режимы не способствуют торфообразованию, аналогичному средней и северной частям России и Белоруссии. Правильней было бы называть тор- фоподобную массу, сформированную под сплошными зарослями тростника и состоящую преимущественно из неразложившихся корневищ тростника, псевдоторфом. Агрономическая ценность его низка, использование его в качестве удобрения сопряжено со сложностями измельчения. Под толщей псевдоторфа залегает сильно- оглеенная бесструктурная преимущественно тяжелая глина сизого и голубоватого цвета. На родовом уровне выделяются обычные (не- засоленная подстилающая минеральная толща, встречаются редко) и засоленные почвы - минеральная толща засолена в средне-сильной степени при сульфатно-хлоридном и хлорид- но-сулъфатном типах засоления. Продолжительность ежегодного затопления их превышает 6-7 месяцев. Иловато торфяные почвы отличаются от предыдущего подтипа большой мощностью псевдоторфа - 50-100 см и более. Распространены они по днищам небольших плоских лиманов и по берегам настоящих крупных лиманов, связанных с Азовским морем. Подстилающая псевдоторф минеральная часть почвы, как правило, засолена в средне-сильной степени, тип засоления аналогичен другим подтипам этих почв. Значительная часть площади болотных почв в 60-70 гг. была освоена под рисовые оросительные системы. Практически вся оставшаяся площадь болотных почв выведена в природоохранную зону и зону рыборазведения. В последние годы выяснилось, что болот- но-тростниковые заросли Приазовских плавней играют роль мощнейшего биологического фильтра, аккумулирующего тяжелые металлы и другие загрязнители со всего бассейна Кубани. Поэтому интенсивное сельхозосвоение их в обозримом будущем не предвидится. Аллювиальные лугово-болотные гючвы распространены в замкнутых понижениях, днищах бывших лиманов и межгрядовых западинах в современной и, реже, древней дельте Кубани. Преобладающая часть этих почв в 60-70 гг. была включена в рисовые системы. Данные почвы характеризуются длительным (1-3 месяца в году) затоплением. В настоящее время их затопление определяется не паводками, а перераспределением атмосферных осадков, сбросами или подпиткой с близлежащих рисовых систем. Уровень грунтовых вод, обычно среднеминера- лизованных, не опускается ниже 1 м. Почвы формируются под болотно-луговой травянистой 55. Гумус, С02 карбонатов и сокращенные показатели гранулометрического состава аллювиальных лугово-болотпых почв, %* 1 Глуби- на. см 0-22 25-35 45-55 80-90 [140-150 Гумус 4,10 2,77 1,13 С02 карбонатов 2,84 3,46 1,51 1,24 1,33 Физический песок, ^ 0,01 мм 24,8 21,1 20,2 21,6 19,5 Физическая г.тшна, ^ 0.01 мм 75,2 78,9 79,8 79,4 80,5 Ил. U 0,001 мм 32,2 35,3 39,6 45,3 42,2 J 56. Основные показатели водно-физических свойств аллювиальных лугово-болотных почв* || Глуби - на, см 0-22 22-48 48-80 80-140 [140-150 Плотность твердой фазы 2,61 2.63 2,61 2,60 2,64 Плотность 1,27 1.48 1,49 1,56 1,53 Пороз- пость, % 51,3 43,7 42,9 40,0 42.0 Наименьшая влагоем- кость. % объема 42.4 34.3 31.9 30.2 31.5 Установив- 1 шаяся водо проницаемость, м/сутки 0.07 57. Состав водной вытяжки аллювиальной лугово- болотной почвы, м.-экв на 100 г сухой почвы* 1 Глуби- на, см 0-22 25-35 45-55 80-90 1140 150 Сухой оста- ток,% 0,136 0.106 0,098 0,074 0,058 НСО:< 1.17 0.92 0,88 0,63 0.46 С1 0.58 0.37 0,37 0,29 0,21 SO, 0.62 0.48 0,42 0.34 0.32 Са 1.34 0,88 0,88 0,59 0,34 М* 0.21 0,21 0.13 0.17 0,21 А1 0,82 0,68 0,66 0,50 0,44 Д 58. Поглощенные основания и значения рН аллювиальной лугово-болотной почвы, м.-экв на 100 г почвы* 1 Глуби - на. см 0-22 25-35 45-55 80-90 [140-150 Сумма 38,1 35,6 Са 27,7 72,7 27.7 77,9 Щ 9,2 24,2 6,7 18,9 Na 1,2 3,1 1.2 3,2 рН вод. | 7.2 7.3 7,2 7.2 1 7,2 И растительностью. Выделено два подтипа этих почв: собственно аллювиальные лугово- болотные и аллювиальные лугово-болотные оторфованные. Собственно аллювиальные лугово-болот ные почвы имеют поверхностный дерновый горизонт мощностью 10-20 см, темноокра- шенный (черный или черно-бурый) с комковатой структурой. Содержание гумуса в них относительно высокое - 3-9% и более (табл. 55-58). Под дерновым горизонтом залегает * Местоположение разреза - ОПФ "Ордынская" Славянского района; Кубань™ проьодхоз. 1993 111
почвенный покров переходный гумусированный горизонт с содержанием гумуса в 2-3 раза ниже, чем в дерновом горизонте. Общая мощность гумусо вых горизонтов составляет, как правило, 25-40 см. Гидроморфные признаки (сизый от тенок, ржавые пятна и прожилки) проявля ются уже в дерновом горизонте. Подстилаются гумусовые горизонты сизо-серыми оглсеи- ными глинами, реже тяжелыми суглинками. Преобладающая часть этих почв засолена с глубины 20-40 см. Типы засоления преимущественно хлоридно-сульфатный и сульфатный. Аллювиальные лугово-болотные оторфо ванные почвы имеют ограниченное распространение по днищам пересыхающих, угасающих лиманов. Верхний горизонт данных почв имеет дерново-торфянистый характер. Вид торфоподобиой массы, мощностью 20-30 см, аналогичен болотным иловато торфяно-глеевым почвам, т.е. это грубый псевдоторф с обилием неразложившихся корневищ тростника и клубнекамыша. Фактически, это иловато торфяно-глеевые почвы, в которых из-за отсутствия разливов рек резко сократилась продолжительность затопления. Сплошная камышово-тростниковая растительность вымерла, на смену ей пришла бо лотно-луговая растительность. Начал развиваться дерновый процесс. Под горизонтом частично минерализованного псевдоторфа залегает минерализованный интенсивно черно- окрашенный оглеенный гумусированный горизонт, мощностью 10-15 см. Подстилающая порода сильно оглеена и, как правило, засолена в слабой - средней степени при хлоридно- сульфатном и сульфатном типах засоления. Используются аллювиальные лугово-болотные почвы под малопродуктивные пастбища. Аллювиальные луговые почвы. До строительства рисовых систем данные почвы занимали 40% площади дельты Кубани. Около половины их площади было освоено под рисовые системы. В настоящее время они занимают различные элементы рельефа - от прирусловых бугров до плоских замкнутых бессточных западин. Они сформировались на карбонатных (3-10% СаСО.<) аллювиальных отложениях (табл. 59-62) под луговой разнотравно-злаковой растительностью. Почвенный поглощающий комплекс этих почв практиче ски полностью насыщен основаниями - кальцием, магнием, натрием, калием; они относятся к типу насыщенных. В недалеком прошлом площади дельты, представленные данными почвами, периодически затапливались при паводковых разливах рек, и на поверхности отлагались свежие слои аллювия, прерывая предыдущий почвообразовательный процесс. Следствием такой прерывности оказывается обычное для 2-3 метровой толщи почвогрунтов наличие 2-4 погребенных горизонтов почв. Мощность гумусированных горизонтов погребенных почв варьирует от 10 до 60 см, составляя, как правило, 15-25 см. 59. Гумус, СО;* карбонатов, сокращенные показатели гранулометрического состава луговой обычной слабогумусной почвы, %* | Глуби - на. см 10-20 30-40 55-65 90-100 120-130 [155 165 Гумус 2,91 2,76 1,70 1,50 0.96 СО^ карбонатов 0,52 0,52 2,44 3,23 5,67 Физический песок, -• 0,01 мм 54,8 50,8 55,3 54,8 57,1 55,0 Физиче екая гли на. < 0,01 мм 45,2 49,2 44,7 45,4 42,9 45.0 Ил, 1 0,001 мм 19,5 19,3 17,5 24,7 19,9 18,811 60. Основные показатели водно-физических свойств луговой обычной почвы * 1 Глуби- ва, см 0-24 24-49 49-78 78-103 103-145 [145.175 Плотность твердой фазы 2,55 2,66 2.68 2,69 2.70 2,74 Плотность 1.18 1.27 1.35 1,37 1,38 1,39 Пороз- ность, % 53,7 52,3 49,6 49.1 48,9 49.3 Наименьшая влагоем- кость,% объема 38.7 36,4 36,0 35.6 35,0 34.8 Установив! шаяся во- донрони даем ость, м/сутки 0,82 61. Состав водной вытяжки луговой обычной почвы, м.-экв на 100 г сухой почвы* | Глуби - на, см 10-20 30-40 55-65 90-100 120-130 [155-165 Сухой остаток, % 0,076 0.076 0,082 0,100 0Д18 0.129 НСО;< 0,42 0,33 0,37 0,54 0,54 0,54 Ci 0,54 0.16 0.16 0,16 0,16 0,25 SO, 0,12 0.69 0,67 0,71 1,05 1,36 Са 0,42 0,50 0,50 0.50 0,79 0,71 Mg 0,50 0.42 0,46 0,55 0,34 0,55 Na 0,16 0,26 0,24 0,36 0,62 0,891 62. Поглощенные основания и значения рН луговой обычной почвы, м.-экв на 100 г почвы, % * 1 Глуби- на, см 10-20 30-40 55-65 90-100 |l20-130 Сумма 35,1 33,4 Са 24,4 69,4 24.4 72,8 Mg 10,1 28,7 8,4 25,1 Na 0,7 1.9 0,7 2,1 рН вод. I 7,0 7,2 8,1 8,2 8,4 J Особенностью аллювиальных луговых почв является отсутствие солонцеватости. При наличии такого необходимого условия для формирования гидроморфных солонцеватых почв, как широкое распространение слабоми- * Местоположение разреза — АО им. Кнронл Красноармейского района; Кубаньгипронодхот. 1092
3.7. ГИДРОМОРФНЫЕ ПОЧВЫ нерализованных неглубокозалегающих нат риевых вод, солонцеватость их не выражена морфологически (отсутствует характерная "солонцеватая" структура) и не выявляется аналитически; количество поглощенного натрия не превышает 5% от суммы поглощенных оснований. Вероятнее всего, причина отсутствия солонцеватости заключается в относительно высокой исходной карбонатности аллювиальных отложений и, соответственно, сформировавшихся на них почв. Различия в относительном возрасте и занимаемых элементах рельефа предопределили деление описываемых почв на три подтипа: 1) аллювиальные луговые насыщенные слоистые; 2) собственно аллювиальные луговые насыщенные; 3) аллювиальные луговые насыщенные темноцветные. Аллювиальные луговые насыщенные ело истые почвы приурочены в основном к прирусловым грядам и валам вдоль русел существующих и угаснувших ериков. Главными особенностями этих наиболее молодых в опи сываемом типе почв являются: - несглаженная почвообразовательным процессом слоистость; в метровой толщине почв может выявляться до 3-4 слоев различ ного механического состава; ясное деление на горизонты по механическому составу; - преобладание в почвообразующих и подстилающих породах средних и легких суглинков; - распространение среднемощиьгх (40-80 см) и маломощных (20-40 см) разновидностей; - карбонатность с поверхности (2-3% СаСО:<); - повышенная водопроницаемость (1-1,5 м/сутки). По содержанию гумуса в пахотном гори зонте среднемощные разновидности относятся к слабогумусным (2-3%), маломощные - к мик- рогумусным (1,5-1,9%) и слабогумусным (2,1-2,3%). Занимают указанные разновидности по мощности примерно по половине площади подтипа. Почвы характеризуются повышенной пылеватостью: отношение ила к сумме пыли составляет 6,2-6,3. Емкость поглощения составляет 21-25 м.-экв на 100 г почвы и на 75-85% занята кальцием. Обеспеченность подвижным фосфором слабая, обменным калием - высокая. Более 90%> слоистых почв незасолено; засоленные почвы этого подтипа представлены глубо- кослабосолончаковатыми и глубокослабозасо- ленными разновидностями. Аллювиальные луговые насыщенные слоистые почвы обладают благоприятными агрохимическими и воднофизическими свойствами для возделывания многолетних культур. Большая часть их занята садами, виноградниками и приусадебными участками. Собственно аллювиальные луговые на сыщенные почвы занимают 75-80% площади аллювиальных луговых почв дельты Кубани. В генетическом отношении они старше описанных выше слоистых почв. К их основным характеристикам относятся: - значительная мощность гумусовых горизонтов (50-100 см и более); - хорошо выраженная дифференциация профиля на генетические горизонты; - наличие гидроморфных признаков (охристые пятна, прожилки ржавчины) обычно в подпахотном горизонте; горизонты ВС и С оглеены; наличие в подпочве одного или нескольких погребенных горизонтов; - сглаженная (по сравнению со слоистыми почвами) или неясно выраженная слоистость; - более 85% площади этих почв имеют легкоглинистый и тяжелосуглинистый механический состав и подстилаются отложениями такого же состава; - более 85% площади этих почв незасолено. По мощности гумусовых горизонтов они относятся к мощным и среднемощным, по содержанию гумуса (2-3%) - к слабогумус ным (табл. 63-66). 63. Гумус, СО> карбонатов, сокращенные показатели гранулометрического состава аллювиальной луговой насыщенной почвы, %* 1 Глуби- на. см 0-23 40-50 70-80 [150-160 Гумус 2,50 2.12 1.44 С02 карбонатов 1.07 0.80 3,64 3,91 Физический песок, - 0,01 мм 61,2 55.7 55,0 38,0 Физическая глина, -. 0,01 мм 38.8 44.3 45.0 62.0 Ил. 1 <. 0,001 мм 18.0 18.0 22,3 29,7 Д 64 Основные показатели водно-физических свойств аллювиальной луговой насыщенной почвы* К Глуби- нп, см 0-23 23-49 49-87 87-152 J152-200 Плотность твердой фазы 2,61 2,67 2,70 2.71 2.70 Плотность 1.22 1.37 1.40 1,41 1.41 Пороз- ность, % 53,3 48.7 48,2 48.0 47.8 Наименьшая влагоем- кость.% объема 38.9 37,8 36,7 36,2 36.2 ===== - * Установив-1 шаяся допроницаемость, м/сутки 0,72 65. Состав водной вытяжки аллювиальной луговой насыщенной почвы, м.-экв на 100 г сухой почвы* 1 Глуби - на. см 0-23 40-50 70-80 J150-160 Сухой остаток, % 0,044 0,044 0,064 0.056 НСОа 0,5 0,5 0,5 0.59 С1 0.13 0,13 0.12 0.16 SO., 0.02 0,02 0,08 0,07 Са 0,34 0,38 0,46 0,50 Mg 0,16 0,12 0,13 0,17 Na 0,15 0,15 0,11 0,151 * Местоположение разреза - №523. ОПФ "Ордынская" Сланянского района; Кубаньгнпроьодхоз, 1994 13
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ 66. Поглощенные основания и значения рН аллювиальной луговой насыщенной почвы, м.-экв на 100 г почвы* 1 Глуби- на, см 0-23 40-50 70-80 1150-160 Сумма 28.67 27.64 Са 21.00 73.2 20.16 72.9 Mg 6.72 23.4 6.72 24,3 Na 0,95 3.4 0.76 2.8 рН вод. 1 7.4 7.3 7.6 7.6 1 Содержание карбонатов в пахотном горизонте составляет 0,5-3%, вниз по профилю оно возрастает до 4-7%, а в отдельных случаях в материнской породе наблюдалось 12% СаСОа. Реакция почвенной среды в пахотном горизонте нейтральная (рН 7-7,6), в горизонтах В и С слабощелочная до щелочной (рН 7,7-8,3). Емкость поглощения зависит от механического состава почв и содержания гуму са и варьирует от 35-45 м.-экв на 100 г почвы у мощных глинистых почв, до 22-25 м.-экв у среднемощных среднесуглинистых почв. В ППК (почвенном поглощающем комплексе) преобладает кальций, занимающий 80-85%. Поглощенный натрий составляет не более 2-4% суммы поглощенных оснований. Обеспеченность подвижным фосфором обычно средняя, обменным калием - очень высокая. По величинам объемной массы и пористости глинистые почвы оцениваются как среднеплотные в пахотном и плотные в подпахотном горизонтах; водопроницаемость их =0,6 м/сутки) считается средиевысокой. Соответственно, тяжело- и среди есуглинистые почвы оцениваются как рыхлые в пахотном горизонте и среднерыхлые в подпахотных го ризонтах; водопроницаемость их относится к средневысокой (1,0-1,3 м/сутки). Засоленные разновидности занимают около 15% площади описываемого подтипа почв. Глубокослабосолончаковые и слабосо лончаковатые почвы составляют около 90% площади засоленных почв и около 10% площади - слабосолончаковые почвы. Тип засоления преимущественно хлоридно-суль- фатный, реже сульфатно-хлоридный. Используются названные почвы под пашню в зерновых и кормовых севооборотах. Аллювиальные луговые насыщенные темноцветные почвы встречаются довольно редко в зоне перехода древней дельты в современную и приурочены к обширным плоским и неглубоким депрессиям. УГВ под этими почвами 1-1,5 м, минерализация грунтовых вод 3-10 г/литр. Данные почвы характеризуются: - мощным гумусовым горизонтом (70100 см), относясь к мощным и средне- мощным; - более темной (черно-серой) по сравне- * Местоположение разреза - №523. ОПФ "Ордынская" Славянского района; Кубаньгнпроиодхоз. 1994 нию с ранее описанными подтипими окраской верхнего горизонта; - содержанием гумуса от 4 до 6%, т.е. относятся к малогумусным почвам; - отсутствием слоистости; - слабощелочной реакцией в пахотном горизонте (рН 7.6-7,7) и щелочной в горизонтах В и ВС (рН 7,8-8,7); - содержанием карбонатов в пахотном горизонте 0,5-1%. (вскипание отсутствует) и 3-7% в горизонтах ВС и С; - преимущественно средаеглинистым, реже легкоглинистым механическим составом; - средней обеспеченностью подвижным фос фором и очень высокой обеспеченностью калием. Водно-физические свойства описываемых почв неблагоприятны: плотность в горизонтах В и ВС достигает 1,50-1,55 г/смл; запас не продуктивной влаги составляет 50-80% наи меньшей влагоемкости; установившаяся водо проницаемость (0,016 м/сутки) оценивается как очень низкая. Около 90% площади темноцветных почв засолено. Преимущественно распространены глубокослабозасоленные (до 60%) и слабо- и среднесолончаковатые (около 30%) разновид ности; тип засоления сульфатный. Данные почвы используются в зерновых и овощекор мовых севооборотах. Неблагоприятные водно физические свойства и приуроченность к по ниженным элементам рельефа определили подверженность примерно половины площади этих почв кратковременному и временному переувлажнению в зимне-весенний период. Переувлажнение ограничивает посевы озимых культур и многолетних трав. Луговые почвы в геоморфологическом отношении приурочены к древней дельте Куба ни - в возрастном отношении наиболее старой части дельты, длительное время не затапли ваемой и не омолаживаемой свежим аллюви ем. Грунтовые воды залегают на глубине 1,6-2,5 м, капиллярная кайма их достигает поверхности, минерализация их варьирует в широких пределах - от 0,6 до 8-15 г/литр. Постоянное воздействие капиллярной каймы грунтовых вод и наличие гидроморфных признаков в нижней части гумусового профи ля указывает на явный гидроморфный генезис этих почв. Однако в них просматриваются некоторые признаки остепнения: слоистость в профиле почв сглажена (но заметна в подстилающей породе), часто они характеризуются мощным и сверхмощным гумусовым профилем и содержат высокие запасы гумуса, ино гда в профиле выявляется карбонатный псев домицелий. Эти признаки давали основания исследователям до выхода "Классификации и диагностики почв СССР'* относить наиболее мощные из таких почв к близким по потенциальному плодородию лугово-черноземновид ным и даже лугово-черноземным почвам. Не-
3 7 ГИДРОМОРФНЫЕ ПОЧВЫ большие площади луговых почв орошаются дождеванием в течение 10-15 лет. По сравнению с неорошаемыми почвами они не имеют каких-либо морфологических или агрохимических особенностей, кроме уплотнения и снижения водопроницаемости. Видимо, отсутствие выраженных морфологических последствий орошения дождеванием определяется их гидроморфыым генезисом. По механическому составу луговые почвы преимущественно (более 85%) легкоглинистые и тяжелосуглинистые; по величинам объемной массы и пористости относятся к среднеплотным в пахотном и подпахотном горизонтах. Установившаяся водопроницаемость глинистых орошаемых почв (0,025- 0,075 м/сутки) оценивается как низкая, гли нистых богарных почв - как средненизкая (0,08-0,5 м/сутки), тяжело- и среднесуглинис- тых - как средиевысокая (0,5-1,25 м/сутки). На подтиповом уровне луговые почвы подразделены на два подтипа: луговые и влажно- луговые. Описанные выше характеристики присущи в основном собственно луговым почвам. Влажно-дуговые почвы, приурочены к замкнутым бессточным понижениям, дли тельно переувлажняются и являются по существу переходными к лугово-болотным почвам. Признаки оглеения (сизая окраска, зеленоватые и оливковые пятна) выявляются с глубины 40-50 см, пятна и прожилки ржав чины видны в поверхностном горизонте. Характеризуются средней мощностью гумусовых горизонтов, плотным сложением и низкой водопроницаемостью. На родовом уровне в подтипах влажно- луговых почв выделяются: - обычные (вскипание от НС1 в гумусовом горизонте); - выщелоченные (вскипание в ВС и С); - засоленные; - засоленно-солонцеватые. Луговые обычные почвы, отличаются хорошо развитым профилем. Они приурочены к повышенным элементам рельефа, поверхностное переувлажнение им не свойственно. Половина площади этих почв представлена среднемощ- ными (40-80 см) разновидностями, а вторая половина - мощными и сверхмощными (80-130 см). Содержание гумуса в пахотном горизонте варьирует от 2,3 до 4%, т.е. они относятся к сла- богумусным. Они не засолены и несолонцеваты. Емкость поглощения варьируется от 23 (в легкосуглинистых почвах) до 44 м.-экв на 100 г почвы (в глинистых разновидностях). В ППК преобладает поглощенный кальций (76-88%), количество натрия не превышает 3-4%. Луговые выщелоченные почвы, по сравнению с луговыми обычными, занимают более низкие отметки местности (равнинные пространства и плоские неглубокие понижения), где преобладал нисходящий ток влаги, определивший их большую выщелоченность от карбонатов и воднорастворимых солей. По сути, выщелоченность гумусовых горизонтов от карбонатов - единственный признак, отличающий выщелоченные луговые почвы от обыкновенных луговых. Луговые засоленные почвы занимают около половины площади луговых почв и приурочены преимущественно к замкнутым, с низкой естественной дреиированностью плоским понижениям. Застойный характер грунтовых вод и относительно высокая их минерализация (до 10-15 г/литр) предопределили засоление почв. Степени засоления и солевой профиль этих почв разнообразны - от глубо- кослабозасоленных до сильносолончаковых. Типы засоления в основном сульфатный, реже хлоридно-сульфатный; они аналогичны типам минерализации грунтовых вод. Морфологические и агрохимические свойства (кроме засоления) луговых засоленных почв идентичны луговым обычным и выщелоченным. Они имеют тяжелый, глинистый и тяжелосуглинистый состав, обладают низкой водопроницаемостью и водоотдачей, что способствует сохранению солевых запасов. Сезонная солевая динамика этих почв характеризуется максимумом опреснения верхних горизонтов почв в ранневесенний период и максимумом соленакопления в верхних горизонтах в осенний период (сентябрь-октябрь). Существенное влияние на солевую динамику оказывают прилегающие к описываемым богарным почвам рисовые оросительные системы - они способствуют регио нальному поднятию УГВ в вегетационный период риса (май-сентябрь), что создает предпосылки к вторичному засолению луговых почв. Влажно-луговые засоленно-солонцеватые почвы имеют ограниченное распространение в переходной зоне от древней дельты к I надпойменной террасе и приурочены к днищам балок и плоских депрессий. Эти площади являются водосборниками д,ля прилегающих повышенных пространств и подвержены длительному (1-2 месяца в год) подтоплению. Почвы имеют среднюю мощность, однородный глинистый механический состав почв и подстилающих пород. Они слабозасолены с поверхности (слабосолончаковые), вниз по профилю выявляется сильная степень засоления сульфатного типа. В почвенном поглощающем комплексе содержится 10-15% поглощенного натрия, т.е. почвы среднесолонцеватые. Во влажном состоянии почв солонцеватость морфологически не выражена, при иссушении почва растрескивается на очень крупные глыбы. Преобладающая часть луговых почв используется в богарном земледелии под посевы зерновых и технических культур. Средне- и сильносолончаковые и засоленно-солонцеватые почвы используются под малопродуктив- 115
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ W-гцч А. А. А. АВ С со Рис. N. Строение почв степных junuthin: Чл - лузоао черноземные слитые, Ч г - лигово черноземные слитые осоловелые. СО - соло<Уи дерновые ные пастбища. Мелиорация этих почв затруднена распространением небольшими контурами, залеганием в практически бессточных пониженных элементах рельефа и неблагоприятными водно-физическими свойствами. Лугово-черноземные почвы сформировались на надпойменных террасах Кубани на лессовидных отложениях различной мощности (2-15 м и более). Приурочены они к западинам (замкнутым плоским понижениям) (рис. 14) и, реже, к понижениям открытого типа. Согласно "Классификации и диагностике почв СССР", они считаются полугидро- морфными аналогами черноземов, имеют большинство морфологических признаков зональных почв. Они распространены отдельными контурами среди черноземов, но имеют отличный от них водный режим, следствием которого являются гидроморфные признаки в нижних горизонтах. Тип лугово-черноземных почв по условиям увлажнения подразделяется на два подтипа: - луговато-черноземные почвы с периодическим кратковременным или временным переувлажнением в зимне-весенний период водами поверхностного стока и практически невыраженным влиянием глубокозалегающих грунтовых вод; - лугово-черноземные почвы с периодическим поверхностным переувлажнением (аналогично вышеописанным) и постоянной подпиткой капиллярной каймой неглубокоза- легающих грунтовых вод (2-3 м). Морфологическое различие этих подтипов почв заключается в выраженности гидроморф- ных признаков: в первом подтипе они практически не выражены во всей толще почв; во втором подтипе прожилки ржавчины и мелкие марганцево-железистые дробовииы выявляются в горизонтах В и ВС, горизонт С часто слабооглеен. Описываемые почвы обладают большой мощностью (100-140 см) гумусовых горизонтов и относятся к мощным и сверхмощным. По содержанию гумуса (2-4%.) они относятся к слабогумусным (табл. 67-70). Они характеризуются выщелочен ностью от карбонатов гумусового профиля, в горизонтах ВС и С часто вскрываются журав- чики. Реакция почвенной среды нейтральная (рН 6,2-7,0). По механическому составу они легкоглинистые и тяжелосуглинистые; такой же состав имеют и подстилающие породы. 67. Гумус, СОа карбонатов и сокращенные показатели гранулометрического состава лугово-черноземной почвы западины, %* 1 Глуби- на, см 0-28 28-71 71-104 104 135 135-157 1157-200 Гумус 3.72 3,29 2,22 1,87 1,37 С02 карбонатов 0/Г7 Физический песок, >• 0,01 мм 41.1 38,9 38,9 40,0 39,6 40,4 Физическая глина, < 0,01 мм 58,9 61.1 61,1 60,0 60,4 59,6 Ил. 1 0,001 мм 29,9 34,3 39,1 38,0 38,5 37,2 Д 68. Основные показатели водно-физических свойств лугово-черноземной почвы западины* 1 Глуби- на, см 0-28 28-71 71-104 104-135 135-157 1157-200 Плотность твердой фазы 2,70 2,70 2,70 2.75 2.76 2,76 Плотность 1,57 1,57 1,57 1,61 1,63 1,66 Пороз- ность, % 41,9 41,9 41,9 41.5 40,9 39,9 Наименьшая влагоем- кость,% объема 39,1 38,2 36,7 32,2 35,9 35,8 Установив 1 шаяся допроницаемость, м/сутки 0.001 Главная морфологическая особенность лугово-черноземных почв - наличие в профиле уплотненного горизонта АВ или В на глубине 60-120 см. Этот горизонт имеет высокую плотность, объемная масса его составляет 1,45-1,60 г/см3. Предположительно этот гори- * Местоположение разреза Кублнъгипроиодхоз. 1994 учхоз "Краснодарское"; 116
зонт имеет иллювиальный характер, что подтверждается несколько повышенным (на 5-10%) содержанием илистых частиц. Он отличается крайне низкой водопроницаемостью и считается причиной поверхностного переувлажнения описываемых почв. В то же время его генезис связан с переувлажнением, он одновременно и следствие и причина поверхностного переувлажнения. 69. Состав водной вытяжки лугово-черноземной почвы западины, м.-экв на 100 г сухой почвы* Глубина, см 0-28 28-71 71-104 104-135 135-157 [l57-200 Сухой остаток, % 0,032 0,034 0,030 0,032 0,030 0,031 НС03 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 С1 0,13 0,13 0,13 0,13 0,17 0,13 SO,, 0,08 0,07 0,07 0,07 0,07 0S1_L Са 0,08 0,08 0,08 0,08 0,11 0,08 Mg 0,05 0,05 0,05 0,05 0,06 0,05 Na 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,17|| 70. Поглощенные основания н значения рН лугово-черноземной почвы западины, м.-экв на 100 г почвы* Глубина, см 0-28 28-71 71-104 104-135 135-157 157-200 Сумма 34,4 34,1 34,3 33,8 - 40,5 1 Са 23,8 69,2 23,4 68,6 22,5 65,6 21,8 64,5 - 26,6 65,6 Mg 10,1 29,4 10,2 29,9 11,3 32,9 11,5 34,0 - 13,2 32,6 Na" 0,5 1,4 0,5 1,5 0,5 1,5 0,5 1.5 - 0,7 1,8 рН вод. 6,2 6,4 6,5 6,6 6,8 7,0 В составе ППК уплотненных горизонтов значительную роль играет поглощенный магний, занимая 25-30% и более емкости обмена. Поглощенный натрий составляет 1-2% ППК. Многочисленные данные по лугово-чернозем- ным почвам террас Кубани показали, что высокое содержание магния в ППК (выше 20-25%) всегда сопровождается неблагоприятными водно-физическими свойствами: крайне низкой водопроницаемостью, набуха- емостью и бесструктурностью во влажном состоянии; сильным растрескиванием до глубины 1 м и более; грубой, очень крупноглыбистой структурой при иссушении. Пахотный и подпахотный горизонты описываемых почв имеют, как правило, крупнокомковатую или глыбистую структуру и не имеют характерной * Местоположение разреза - учхоз "Краснодарское"; Кубаныипроводхоз. 1994. для черноземных почв зернисто-комковатой структуры. Подстилающие эти почвы лессовидные отложения обычно деградированы - в них отсутствует типичная для лессовидных отложений тонкая, хорошо выраженная пористость и хорошая водопроницаемость. Наличие уплотненного слитого горизонта в описываемых почвах не позволяет их считать переходным типом между автоморфными черноземами высоких террас Кубани и луговыми почвами древней дельты. Описываемые почвы довольно широко распространены среди черноземов на большом удалении от дельты Кубани. Логичнее предположить, что описываемые почвы являются не полугидроморф- ными аналогами черноземов, а специфическим типом деградирующих черноземов. Наличие в различной степени уплотненного горизонта свидетельствует о развитии слитоге- неза, а деградация подстилающих лессовидных пород - о большой мощности охваченной этим процессом толщи. Площади затапливаемых западин и длительность поверхностного переувлажнения приуроченных к ним лугово- черноземных почв значительно варьируются по годам: в сухие годы (составляющие в среднем 30% лет) они могут вообще не переувлажняться; во влажные годы (тоже около 30%) площади переувлажненных почв максимальны и достигают 25% площади II и III террас в Динском районе и районе г. Краснодара; длительность переувлажнения достигает 2-4 месяцев, захватывая иногда начало летнего периода. Генезис замкнутых понижений - западин, в которых сформировались лугово-черно- земные почвы, большинство исследователей связывают с суффозионными просадочными явлениями в лессовидной толще, т.е. с деградацией лессовидных отложений. Почвенными исследованиями (Кубаньгипроводхоз) выявлена зависимость мощности и плотности слитого горизонта лугово-черноземных почв от отношения водосборной площади к площади понижения: чем больше это соотношение, тем больше мощность и плотность слитого горизонта. В наиболее резко очерченных глубоких (1-2 м) западинах с большой водосборной площадью слитогенез охватывает всю почвенную толщу, гидроморфные признаки (обилие ржавчины) выявляются в поверхностных горизонтах. До выпуска "Классификации и диагностики почв СССР" описываемые почвы часто относили к черноземам уплотненным (для обозначения развития слитогенеза) или черноземам мочаковатым (для обозначения переувлажнения). Лугово-черноземные почвы отдельными пятнами расположены среди мае- 117
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ сивор черноземов, используемых под пашыю, и сами также обычно применяются под пашню. Однако часто их водный режим приводит к вымоканию озимых культур и многолетних трав, а переувлажнение не позволяет произвести посев в агрономически оптимальные сроки. Потенциал их плодородия в 2-3 раза ниже, чем у окружающих черноземов. Степень их деградации такова, что мелиоративными мероприятиями довести потенциал их плодородия до уровня черноземов уже не удается. Лугово-черноземные почвы, формируясь в условиях преобладающего промывного режима влажности, как правило, незасолены и несолонцеваты. Исключение составляют почвы, сформировавшиеся в притеррасных бал- кообразных понижениях. Эти понижения в описываемых условиях являются не только водоприемниками, но и солеприемниками для окружающих пространств. Они расположены поперек главенствующих уклонов местности и уклонов гидробассейна. Минерализация грунтовых вод, залегающих в притеррасных понижениях на глубине 1,5-2,5 м, местами достигает 8-10 г/литр, обычно составляя 1-4 г/литр. В таких условиях формируются лугово-черноземные в различной степени засоленные почвы - от глубокослабозасоленных до сильносолончаковых. Солонцеватость в лугово-черноземных почвах придельтовых пространств, как правило, не проявляется. Но в районе ст. Ма- рьянской выявляется локальный неглубоко- залегающий (2-3,5 м) бассейн грунтовых вод с высокой щелочностью и присутствием нормальной соды. Влияние их на почвы привело к формированию лугово-черноземных в средней степени солонцеватых почв. Эти почвы одновременно засолены, т.е. они солончаковые от слабой до сильной степени. Морфологически солонцеватость выражена неясно. При склонности указанных почв даже при отсутствии солонцеватости к набуханию и заплыванию при переувлажнении, к растрескиванию на очень крупные глыбы при иссушении, т.е. проявлению признаков, аналогичных типичным солонцеватым почвам, морфологически выявить специфические признаки солонцеватости не удается. В емкости поглощения описываемых почв (35-45 м.-экв на 100 г почвы) 10-15°/» представлено поглощенным натрием, 25-30% - поглощенным магнием, на долю поглощенного кальция приходится обычно менее 60%. При таком составе ППК почвы всегда имеют крайне неблагоприятные водно-физические свойства. Используются лугово-черноземные засоленные и засоленно-солонцеватые почвы под малопродуктивные пастбища. Мелиорация их сложна и часто бесперспективна. 3.7.3. Гидрольорфные почвы бассейнов горных рек левобережья Кубани и причерноморской зоны Закубанская предгорная наклонная равнина пересечена многочисленными горными реками - притоками Кубани. Наиболее крупные из них - Лаба, Белая, Псекупс, Афипс, Абин, Убин, Иль, Ахтырь. Паводки по этим рекам проходят в основном в зимне-весенний период. Горные реки своими долинами прорезают лессовидные и делювиальные отложения высоких террас Кубани и заполняют вырабо-' тайные пространства собственными аллювиальными отложениями, сосредоточенными по поймам этих рек. Надпойменные террасы выполнены лессовидными и делювиальными отложениями. Большинство горных рек, являясь притоками Кубани, не имеют собственных дельт. Но часть их (Абин, Иль и др.) имеют слабовы- раженные дельты, слитые с дельтой Кубани. В поймах горных рек распространены аллювиальные почвы. Сформировались они на слоистых аллювиальных отложениях различного механического состава. В отличие от аллювиальных луговых почв дельты Кубани, не содержащих частиц крупнее 1 мм, в механическом составе описываемых почв, почвообра- зующих и подстилающих породах часто вскрываются слои грубого состава с включением гальки и крупного песка. Мощность аллювиальных луговых почв пойм обычно 30-60 см; они относятся к слабо- и средне- мощным. Развиваются под луговой растительностью, перемежающейся с древесно- кустарниковыми ассоциациями. Последнее давало основание Е.С.Блажнему называть часть их лугово-лесными почвами. По содержанию гумуса (2-4°/.) они относятся к слабогумусным. В естественном состоянии этих почв всегда присутствовал дерновый горизонт; почвенный поглощающий комплекс их полностью насыщен основаниями. Указанные признаки позволяют относить почвы пойм к типу аллювиальных дерновых насыщенных. Выделяются два подтипа данных почв: слоистые и собственно аллювиальные дерновые насыщенные. Эти почвы незасолены и несолонцеваты, реакция среды нейтральная (рН 6,2-7,2). На надпойменных террасах в долинах большинства горных рек левобережья Кубани распространены лугово-черноземные и луговые почвы. Морфологическое строение, агро-
химические и воднофизические свойства их близки описанным аналогичным почвам дельты и прилегающих пространств Кубани. Следует отметить довольно широкое распространение в Шовгеновском, Гиагинском и Красногвардейском районах Адыгейской республики солонцеватых и засоленных разновидностей луговых и лугово-черноземных почв. Причина солонцеватости - высокая щелочность локального бассейна неглубокозалегающих слабоминерализованных грунтовых вод. По долинам и поймам многочисленных горных рек, впадающих в Черное море (Пшада, Вулан, Шапсуха, Туапсе, Шахе, Сочи, Мзымта и др.)| распространены аллювиальные луговые насыщенные почвы. Как правило, они маломощные, относятся к подтипу слоистых. Наиболее характерная их особенность - скелетность, т.е. включение брекчии (неокатанных обломков горных пород), гальки и крупнозернистого песка. Мелкоземистая часть почв представлена тяжелыми и средними суглинками. Обычно оно используются под сады. Большинство горных причерноморских рек не имеют дельт, а долины имеют ширину от нескольких десятком метров до 1-2 км. При наличии у рек (таких как Мзымта и Псоу) дельт, в них распространены аллювиальные лугово-болотные и болотные почвы, близкие по морфологии и свойствам аналогичным почвам дельты Кубани. 3.7А. Гидроморфные почвы бассейнов степных рек правобережья Кубани Азово-Кубанская низменная равнина с востока на запад рассечена степными реками и их притоками. Наиболее крупные из них - Ея, Челбас, Бейсуг, Кирпили, Кочеты, Понура. В настоящее время естественный сток всех степных рек зарегулирован многочисленными дамбами и плотинами: русла рек превратились в цепь мелководных прудов и озер. Реки рассекают аккумулятивно-эрозионную равнину, сложенную мощными лессовидными отложениями, на которых сформировались зональные почвы - черноземы. На водораздельных пространствах и террасах Кубани довольно часто встречаются западины (плоские замкнутые понижения) размером от 3-5 до 500 га и более. Наиболее широко они распространены в Динском и Тима- шевском районах и районе Краснодара. На отдельных участках II и III надпойменных террас площадь западин достигает 25-30% территории. В западинах сформировались лу говочерноземные почвы, морфологическое строение и свойства которых описаны в предыдущих разделах. Они незасолены и несолонцеваты. В их профиле выделяется слитой уплотненный горизонт, определяющий неблагоприятные водно-физические свойства и, как следствие, длительность переувлажнения почв. Особо следует отметить распространение на Ейском полуострове и прилегающих пространствах обширных западин площадью 1-3 тыс. га и глубиной 2-5 м. Вероятно, они являются реликтами прошлого рельефа. В них распространены гидроморфные и полугид- роморфные почвы: луговые осолоделые, лу говочерноземные слитые и солонцеватые и солоди. В поймах степных рек широко распространены лугово-болотные почвы. В отличие от аналогичных почв дельты Кубани, они имеют значительную мощность гумусовых горизонтов - 60-100 см, что связано с особенностями их генезиса. В последние 50-100 лет сельскохозяйственная освоенность бассейнов степных рек шла быстрыми темпами и в настоящее время достигла максимума - все площади, прилегающие к рекам, распаханы почти до уреза воды. Значительно возросло количество смываемого материала в поймы и русла. Мелкозем, переносимый пыльными бурями, также аккумулировался в поймах рек. Полное зарегулирование стока степных рек снивелировало паводки и погасило их роль очистителей русел. Исследования показали, что в настоящее время дно степных рек выстлано гумуси- рованными отложениями мощностью от 30-40 см в верховьях рек до 150-200 см в низовьях. Содержание гумуса (3-6%) в этих отложениях аналогично гумусированности почв окружающих пространств. Подобные отложения в поймах служат почвообразующим субстратом для лугово-болотных почв. Лугово-болотные почвы пойм степных рек обычно незасолены и несолонцеваты. Агрохимические показатели их благоприятны. Но водно-физические свойства их неудовлетворительны: бесструктурное состояние во влажном состоянии и крупноглыбистая структура при иссушении, низкие порозность, водопроницаемость и водоотдача. От верховьев рек до дельт постепенно нарастает солесодержание донных отложений рек и почв пойм - в нижней части рек лугово-болотные почвы слабо-среднезасолены, тип засоления сульфатный. Дельты степных рек, нередко довольно обширные, сливаются с Приазовскими лиманами и частично дельтой Кубани. Почвенный покров их представлен аллювиальными болотными и лугово болотными в различной степени засоленными почвами. По морфологи- 119
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ческим, агрохимическим и водно-физическим характеристикам они аналогичны почвам дельты Кубани этих же типов. Засоление варьирует от слабого до сильного, типы засоления также различны - от сульфатного до хлоридного. В районах Приморско-Ахтарска (зона контакта Приазовского Кирпильского лимана и дельты Кирпилей) выявляется значительная площадь лугово-болотых хлоридно-сульфатных солончаков. Все территории дельт степных рек и прилегающие лиманы выведены в природно- охранную зону и сельхозиспользованию (кроме рыборазведения) не подлежат. В долинах степных рек, на надпойменных слабовыраженных террасах и в прилегающих многочисленных балках распространены лугово черноземные почвы. По мощности и генетическим горизонтам они аналогичны прилегающим черноземам и подразделяются на уровне родов на карбонатные и выщелоченные. Они значительно отличаются от лу- гово-черноземных почв западин водораздель- 3.8. ЗАСОЛ EI Эта почвенно-геохимическая формация в Краснодарском крае обладает общими признаками, в числе которых: формирование в аккумулятивных или палеоаккумулятивных ландшафтах; активное участие в почвообразовательном процессе в настоящее время или на более ранних стадиях воднорастворимых солей при высокой их концентрации в почвенных растворах; неблагоприятные условия для существования растений. Такие условия складываются в первую очередь в дельте Кубани, в долинах степных рек, на Таманском и Ейском полуостровах и в юго-восточной части края, где почвообразующими породами оказываются засоленные третичные глины. Исследованиями засоленных почв на Кубани занимались Л.Й.Иозефович, Е.С.Блажний, А.Н.Изюмов, Г.К.Фатус, Е.В.Тонконоженко, Н.Е.Редькин, Ю.Ф.Янчковский и др. Ими установлены особенности образования засоленных почв, их морфологические признаки, физические, химические и физико-химические свойства, названы пути мелиорации. Классификация засоленных почв по химизму (типу) засоления проводится в табл. 71. К засоленным почвам относятся солончаки, солонцы и солоди. В дельтово-пойменной зоне Кубани основным источником солей являются воды этой реки и ее притоков, а в приморской части - нагонные воды моря. Легкорастворимые соли, образовавшиеся при выветривании горных пород с огромной водосборной площади ных пространств. При практически постоянном подпитывании грунтовыми водами поверхностное переувлажнение их довольно кратковременно и не приводит к формированию хорошо выраженного слитого горизонта. Но уплотнение средней части профиля свидетельствует о начальной стадии слитогенеза. В нижних горизонтах почв и подстилающей породе хорошо выражены гидроморфные признаки (прожилки ржавчины). Повышение уровня воды в степных реках, зарегулирование их стока и перекрытие естественных путей для поверхностного стока (вспашка поперек балок, лесополосы и дороги) привели к расширению переувлажняемых земель и росту площадей лугово-черноземных почв. Обычно лугово-черноземные почвы долин степных рек используются под пашню, однако при возрастании переувлажнения (что происходит в последнее время часто) выводятся в пастбища. НЫЕ ПОЧВЫ Центрального и Северного Кавказа, переносятся при выпадении атмосферных осадков временными водными потоками в многочисленные ручьи и горные реки левобережья, впадающие в Кубань. Многие реки сбрасывают свои воды не в русло Кубани, а непосредственно в пойму или дельту. До устройства Краснодарского водохранилища Кубань разливалась за год от 2 до 7 раз. Речная вода имела в зимне-весенний период паводков минерализацию 140-210 мг/л, а в осенне- летний 360-600 мг/л. В дельтово-пойменной зоне сформировался высокий уровень грунтовых вод под влиянием паводковых вод и боковой фильтрации воды из русел рек, особенно там, где в прирусловой пойме преобладают легкосуглинистые и супесчаные породы. Влияние рек Кубань, Протоки и других, а также лиманов на уровень грунтовых вод определяется уклоном местности, превышением русел рек над окружающей территорией, механическим составом пород и проявляется на расстоянии 1-6 км. В приморской зоне важным фактором является сила и частота ветров, нагоняющих на сушу морскую воду и воду лиманов. Осенне-зимние осадки также оказывают существенное влияние на подъем уровня грунтовых вод, особенно в пониженных элементах рельефа. Наиболее высокий уровень грунтовых вод наблюдается в плавневом районе - 0-1,5 м, в переходном районе дельты - 1,5-3,5 м, в древней дельте - 3-4 м, а в западинах - 1-2 м.
3.8. ЗАСОЛЕННЫЕ ПОЧВЫ 71. Разделение почв по химизму (типу) засоления (Егоров и др.) Тип засолен и я Хлоридное н сульфатно- хлоридное X лори дно- сульфатное Сульфатные Содово- хлоридное Содово- сульфатное Хлори дно- содовое Сульфатно- содовое Сульфатно- или хлоридно- гидрокарбо- [натное 1 Отношение м.-экв анионов С1 SO., 1-2,5 и выше 0,2-1,0 0,2 более 1 менее 1 более 1 менее 1 НСО:< С1 - - менее 1 более 1 более 1 более 1 более 1 НСО.ч so., - - более 1 менее 1 более 1 более 1 более 1 Отношение м.-экв катионов и анионов 1 НСОи более Ca-Mg НСОи более Na || Речная вода со слабой и средней степенью минерализации 0,14-0,6 г/'л, попадая на поверхность почвы, в лиманы и грунтовые воды, испаряется, pi концентрация солей в ней повышается. В лимане она колеблется в пределах от 0,4 до 1,7 г/л увеличиваясь иногда до 55 г/я. Грунтовые воды наиболее засолены в плавневом и переходном районах дельты, где содержится в среднем от 7 до 25 г/л, а местами до 60 г/л. Наиболее растворимые хлориды накапливаются в приморско- лиманной зоне дельты, где преобладают хло- ридный и сульфатно-хлоридный типы засоления. В более удаленных от дельты участках господствующим становится хлоридно-суль- фатный тип. Далее от моря, в пойме и на II террасе р. Кубань часто наблюдается содовое засоление и формируются солонцеватые почвы. 3.8.1. Солончаки Солончаки соровые (приморские) распространены на побережьях Азовского и Черного морей, на днищах высыхающих лиманов, периодически заливаемых соленой морской водой, при испарении которой накапливаются соли, или огражденных от моря ракушечными косами, препятствующими затоплению. Гумусовый горизонт выражен очень слабо, мощность его 10-20 см. По всему профилю почвы проявляются гидроморфные признаки в виде сизых и бурых пятен. На поверхности почвы в сухой период года хорошо заметны белый налет солей или солевая корочка, а по А0 0-2 см АВ 2-25 см С 25-50 см О профилю почвы - прожилки и выпоты солей. Часто встречается мелкая ракушка, особенно в зоне морского берега. При подсыхании почва растрескивается, образуя трещины. Приведем описание приморского солончака в Черепониевском лимане, расположенного в западной части Приморско-Ахтарс- кого района. Разрез заложен в центральной части лимана. Естественная растительность почти отсутствует. Поверхность трещиноватая, изредка покрыта солянками, местами встречаются конкреции окисного железа. Тонкая корочка солей. Ниже уплотненный, тяжелосуглинистый, плитчатый горизонт серой окраски, легко отстает от нижележащего горизонта. Темно-серый во влажном состоянии, при высыхании светло-серый с белесыми выцветами солей, бесструктурный, глинистый, уплотненный. Темно-серый с признаками оглее- ния, с ржавыми и бурыми пятнами, вязкий, при высыхании плотный, глинистый, бесструктурный, редко обломки раковин. Светло-серый, оглеенный с сизова- 50-60 см тым оттенком и бурыми пятнами, глинистый уплотненный, обломки раковин. От действия соляной кислоты почва вскипает с поверхности и по всему профилю. С 65 см залегает сильноминерализованная грунтовая вода (48,6-56,9 г/л). По всему профилю солончаков приморских наблюдается высокое содержание солей, причем максимальное их количество (до 5-11%) в поверхностном слое. Это свидетельствует об активно протекающих процессах засоления почвы. Тип засоления хлоридно- сульфатный, сульфатно-хлоридный и хлорид- ный (табл. 72). Сумма токсичных солей по профилю составляет 14,75-24,03 м.-экв на 100 г почвы. Солончаки приморские формируются под влиянием современных отложений лиманных и морских наносов и являются молодыми почвами. Поэтому механический состав неоднороден с поверхности и по глубине слои тяжелого механического состава чередуются с суглинками, супесями и включениями ракушечника. Преобладают глинистый и тяжелосуглинистый механический состав. Содержание гумуса низкое, 1,3-4%. Иногда наблюдаются погребенные гумусовые горизонты, в которых содержание гумуса больше, чем в вышележащем горизонте. Объясняется это тем, что процесс почвообразования и гумусонакопления временно прерывался из- 121
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ за затопления водой и поступления свежих наносов. Солончаки приморские обычно кар- бонатны, имеют слабощелочную реакцию (рН 7,4-8,0). Содержание карбонатов кальция колеблется от 20 до 15% по профилю почвы. Наиболее высокая карбонатность там, где присутствуют ракушечники и известняки. 72. Солевой состав водной вытяжки солонча ка приморского (среднее из 5 разрезов), % (Редькин, Янчковский) 1 Глу- бина, см 0-10 10-20 20-40 1 40-60 Сумма солей 1,72 1,42 0,99 1 1.1 1 COs 0,014 0,006 0,005 0,006 НСО.ч 0,077 0,039 0,065 0,071 CI 0.618 0,469 0,426 0,476 so4 0,433 0,422 0Д38 0,197 Ca 0Д81 0,040 0.033 0,042 Mg 0,051 0,016 0,014 0,050 Na 1 0,342 0.449 0,306 0,29l| турный, пронизан крупными корнями болотной растительности. С Светло-серый, с явными признаками 20-30 см оглеения, глинистый, вязкий. Слабо уплотнен. Включения мелкой ракушки и крупных корней болотной растительности. При высыхании на стенках разреза появляются выцветы солей. Почва от действия соляной кислоты вскипает с поверхности и по всему профилю. На глубине 35 см залегает сильноминерализованная грунтовая вода (36,1-39,0 г/л). В составе солей преобладают хлориды и сульфаты (табл. 73). 73. Солевой состав водной вытяжки солончака приморского, % (Редькин, Янчковский) 40-60 1 LI I 0,006 0,071 0,476 0,197 0,042 0.050 0,29111 В составе поглощенных оснований преобладают натрий (33-42%). Поэтому при дальнейшем остепнении этих почв их развитие может пойти по солонцовому типу почвообразования с образованием натриевых и магниевых солонцов. Валовой химический состав солончака носит типичный сиалитный характер, свойственный умеренным широтам. Содержание Si02 - 48-54%, А1203 - 12-15%, Fe2C>3 - 4,7-5,8%. В связи с неоднородностью гранулометрического состава наблюдается варьирование и валового состава. Солончаки болотные образовались при засолении болотных почв. Занимают окраины лиманов, днища балок и другие пониженные места рельефа. Грунтовые воды сильно минерализованы (до 20 г/л), залегают на глубине 0,5-1 м, периодически выступают на поверхность. Растительность здесь более развита, чем на солончаках приморских, но она низкорослая и изреженная из-за избытка солей. Наряду с солянками растут тростник, рогоз, камыш, осоки и др. Гумусовый горизонт более выражен, чем на солончаках приморских, и имеет большую мощность, до 40-50 см. Гумуса содержится 3-8%. Иногда на поверхности находится слой торфа мощностью 2-3 см. Приведем описание солончака болотного. Разрез заложен в западной части Черноерков- ского лимана в 35 м от его берега. Растительность болотная высокорослая. А Темно-серый с коричневым оттенком, 0-3 см с ржаво-бурыми и черными пятнами, рыхлый, тяжелосуглинистый, с множеством крупных корней и неразло- жившихся органических остатков А Серый с сизым оттенком с признака- 3-20 см ми оглеения, вязкий, глинистый, при высыхании плотный, бесструк- Глубина, см 0-10 10-20 20-40 1 40-60 Суммп солей 2,28 1.43 1.75 1,24 НСОз 0,02 0.03 0,03 0,03 CI 1.02 0,81 0,56 0.51 SO., 0,42 0,08 0,56 0.26 Са 0,07 0.06 0,08 0/Э2^ Mg 0,11 0,06 0,03 аоз Nn 0,58 0,38 0,55 0.39 1 Солончаки луговые формируются на более повышенных участках, чем солончаки соровые и болотные. Грунтовые воды имеют меньшую минерализацию, и солей в почве накалливается меньше (до 1,8%), чем на других подтипах солончаков. Поэтому здесь наряду с солевыносливой растительностью растет и луговая (вейник, полевица белая, мятлик, лютик, пырей и др.). Гумусовый горизонт хорошо развит. Повсеместно наблюдаются новообразования окислов железа в виде сизых и ржавых пятен. Морфологические признаки рассмотрим на примере разреза, заложенного в 4 км на запад от хутора Ульяновского Тимашевского района в плоском понижении на берегу Ах- тарского озера. Естественная растительность: петросимония, обидона, кермек, полынь и др. А Серый с коричневым оттенком, рых- 0-7 см лый, плитчато-комковатый с прожилками солей, изредка ржавые пятна. В Темнее предыдущего, призмовидно- 7-22 см глыбистый, плотный, тяжелосуглинистый с прожилками солей. ВС Серый с оливковым оттенком, круп- 22-35 см нокомковатый, плотный, глинистый, много прожилок солей. С Серый с ржавыми и сизоватыми 35-110 см пятнами, глинистый, бесструктурный, слабо вязкий, густо прожилки солей и единично железисто-карбонатные конкреции. Вскипание от кислоты в разрезе началось с 85 см, грунтовая вода появилась с 115 см. Содержание гумуса в поверхностном слое 5-7%.Часто встречается погребенный гумусо-
3.8. ЗАСОЛЕННЫЕ ПОЧВЫ выи горизонт, в котором содержание гумуса больше, чем в вышележащем слое. Карбонаты в верхних слоях обычно отсутствуют. В отличие от других подтипов солончаков в солончаке луговом максимальное количество солей наблюдается на глубине 50-60 см, а не на поверхности. Причем тип засоления здесь сульфатный. В поверхностных горизонтах тип засоления хлоридный. Солончаки в настоящее время используются как низкопродуктивные пастбища или в рыбоводных хозяйствах под пруды для получения мальков. Большие площади солончаков являются несельскохозяйственными угодьями. Для освоения их с целью сельскохозяйственного использования требуется коренная мелиорация, включающая понижение уровня грунтовых вод, их опреснение, промывку почвы от токсичных солей, устройство защиты от нагонных вод со стороны моря и лиманов, урегулирование речного стока. Поскольку уровень грунтовых вод находится под воздействием моря и лиманов, понизить его практически сложно и дорого. Участки, сложенные маловодопроницаемыми глинами, можно использовать под рис. Большая поливная норма, применяемая на рисовых системах, способствует промывке токсичных солей. При этом нужно обеспечить хорошую работу дренажной сети за счет принудительной откачки воды. Чтобы исключить реставрацию засоления под промежуточными культурами рисового севооборота, необходимо добиться устойчивого рассоления верхнего слоя грунтовых вод на рисовых чеках. Наиболее же рационально использовать периодически осушенные лиманы для получения молоди рыб и товарного рыбоводства. 3.8.2. Солонцы Солонцы и солонцеватые почвы обладают следующими общими признаками: 1. В почвенном их профиле выделяется три горизонта: надсолонцовый (элювиальный), солонцовый (иллювиальный), солевой (карбонаты, гипс, легкорастворимые соли). 2. В солонцовом горизонте много обменного натрия (более 15%), магния (более 40%), структура столбчатая, призматическая или ореховатая неводопрочная. В сухом состоянии характерна высокая плотность, твердость, коркообразование. При увлажнении почва становится вязкой, липкой, сильно набухает, водонепроницаема. 3. Реакция почвенного раствора щелочная (рН 7,5-10,0). 4. В нижней части профиля обычно много токсичных солей. Солонцы гидроморфные черноземнолуговые встречаются в древней дельте Кубани, северо- восточнее Ангелинского Ерика, на Таманском полуострове в районе станицы Ахтанизовской, на второй террасе Кубани севернее станицы Марьинской. Занимают они пониженные участки с уровнем грунтовых вод 2,5-4 м. Преобладает солончаковатый род солонцов с глубиной залегания солевого горизонта 35-56 см, виды корковый и средний с мощностью надсолонцового горизонта А - 5-18 см, по структуре столбчатые и глыбистые. Приведем описание профиля солонца, расположенного восточнее станицы Марьян- ской. Растительность: ячмень морской, кер- мек, полынь и др. А Серый, комковато-слоеватый, 0-8 см рыхлый, среднесуглинистый, слабо корешковат, переход в следующий горизонт ясный. В| Черно-серый с коричневатым от- 8-32 см тенком, призмовидно-столбчатый, плотный, глинистый, изредка мелкие рудяковые зерна, переход постепенный. В2 Темно-серый с бурым оттенком, 32-75 см глыбчато-комковатый, уплотнен, глинистый, изредка ржавые пятна, в нижней части появляются журавчики. ВС Темно-бурый, структура крупно- 75-110 см комковатая, неясно выраженная, глинистый, слегка вязкий, много журавчиков, изредка ржавые пятна. С Бурый с охристыми пятнами, гли- 110-160 см нистый. Много журавчиков. От кислоты вскипание в разрезе началось с 55 см. Гранулометрический состав солонцов луговых средне- и тяжелосуглинистый. Для солонцов характерна резкая дифференциация профиля почв по содержанию ила. Солонцовый процесс способствует перемещению илистых и коллоидных частиц из верхнего надсолонцового (элювиального) горизонта в нижележащий солонцовый (иллювиальный) горизонт. Поэтому надсолонцовый горизонт обеднен илистыми частицами, а солонцовый обогащен ими, разница же достигает 20-37%. Вместе с иловатыми частицами происходит обогащение солонцового горизонта окислами алюминия и железа. Содержание гумуса в поверхностном слое 3-5,5%, с глубиной оно быстро снижается, составляя 0,8-0,9% на глубине 50-60 см (табл.74). 123
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ Преобладающий тип засоления в солонцовых луговых - хлоридно-сульфатный. На отдельных участках встречаются и другие типы засоления. Солонцы хлоридно-сульфатные не содержат карбонатов кальция, которые появляются на глубине 40-50 см. В содовых солонцах карбонаты кальция встречаются с поверхности, которая покрыта белым мучнистым налетом, состоящим из Si02 - 1,9% и СаС03 - 0,13-0,49%. В солонцах хлоридно-сульфатных содержание поглощенного натрия составляет 20-30% от емкости поглощения: рН водной вытяжки 7,5-8,5; общая щелочность 2-3 м.-экв. на 100 г почвы; фактор дисперсности 50-70%. В солонцах содовых эти показатели значительно выше и составляют соответственно 70-80%; до 10,5; 15,5 м.экв; 95-99%. 74. Химический состав солонцов (Тоыконоженко) Глубина, см Гумус, % Азот валовой, % Карбонаты кальция, % Гипс, % Емкость щении, м.экв На- трий, % от емкости рИ Содовый глыбистый солонец, р. 1 | 1-10 10-20 30-40 55-65 90-100 3,52 1,89 1,35 1,33 0,58 0,15 0,09 0,07 0,07 0,02 0,98 1,06 2,82 2,98 3,96 нет -"- -"- -"- 0,09 30,9 39,2 33,4 33,6 32,1 57,5 77,7 81,6 71,1 60,4 7.60 II 9,65 10,0 10,5 9,10 И | Содово-сульфатный, корково глыбистый солонец. р.67\\ 2-10 10-20 30-40 50-60 100-110 4,79 3,75 2,23 1,58 0,43 | Хлоридно-сулщ 0-2 5-15 20-30 49-59 | 81-91, I 6,37 4,68j 3,48 1,47 1,28 0,28 0,25 0,19 0,11 0,03 0,11 нет -"- 1,10 9,43 нет -"- _"„ 0,79 1,21 37,4 41,6 33,9 34,9 - 17,9 22,5 29,2 19,0 - - || " - || - || - || Ьатный, корково-глыбистый солонец, р.641| 0,28 0,22 0,18 0,17 _Р,09 нет _'•-, 0,06 2,23 5,09 | нет -"- 0,10 2,35 0,41 31,7 34.3 31,2 34,4 __ - ] 1,92 18,87 9,17 4,41 - 7,24 II 8,10 7,51 7,15 - Ц Солонцы автоморфные черноземные залегают в основном на Таманском полуострове, занимая здесь вершины или склоны складчатых гряд, сложенных третичными засоленными морскими глинами. Они встречаются также в степной и предгорной зонах края, в центральной и восточной ее частях. Приурочены здесь к понижениям рельефа. На Таманском полуострове солонцы распространены в комплексе с каштановыми и черноземными солонцеватыми почвами. Грунтовые воды залегают глубоко (10-15 м) и на почвообразование влияния не оказывают. Источником солей в этих солонцах служат засоленные материнские породы. Отличаются эти солонцы каштановым оттенком, наличием известкового щебня и хряща по профилю почвы. Структура обычно глыбистая или столбчатая. Мощность горизонта 25-80 см. Горизонт В - темновато-бурый, очень плотный. Характерной чертой солонцов является высокая плотность, достигающая в солонцовом горизонте 1,59-1,74 г/см3 (табл. 75). Наиболее высокая плотность свойственна солонцам содовым (1,69-1,74 г/см3). Фактор дисперсности - показатель водопрочности структуры: чем выше его величина, тем ниже во- допрочность. Его величина достигает в солонцовом горизонте на солонцах хлоридно- сульфатных 64,8%, на солонцах содовых корково-столбчатых 95,7%, на солонцах содовых глыбистых до 99,6%. 75. Физические свойства солонцовых почв (Тонконоженко) Го- |»Н- :юнт Глубина, см Максимальная скопичность. % Плотность ТИПр- Дой фгкш, г/смя Плотность, г/см** Общая скважность. 1 Ил мик роаг- рстпт- 11ЫН, 1 Фак- | тор дие иерс- ностн. | Содовый глыбистый солонец солончак, р. 1 || А„ А, А, в, В» В;, с, 0-1 1-10 10-20 30-40 55-65 90-100 140-150 3,97 8,77 11,5 11,8 11,7 11,0 10,6 2.65 2,61 2,76 2,69 2,71 2,65 2,75 - 1,61 1,53 1,46 1,49 1,50 1,49 - 38,3 44,6 45,7 45,0 43,4 45,8 0,77 28,4 43,7 43,0 47,5 44,3 5,02 8,72 85,8 93,1 99,6 97,7 94,7 10,0 1 Су л ы/ш т н о-содов ы й. корково -столбца ты й сол ошщ. р.591| А в, В- ВС С] 0-5 5-15 20-30 50-60 100-110 5,81 8,40 11,9 12,0 7,32 2,52 2,60 2,63 2,67 2,71 1,23 1,59 1,57 1,52 1,54 51.2 38,9 40.3 43,1 43.2 0,08 24,4 43,0 10,6 1,00 47,8 | 86,4 95,7 19,3 2,00 || Содово сульератный. корково глыбистый солонец, р.57 || в, Bl в- °| |_cj 2-10 10-20 30-40 50-60 100-110 11,8 14.3 15,2 17,1 JL3,3 2,55 2,63 2,69 2,75 2^86 ] 1,60 1,69 1,62 1,74 1,67 37,3 35.7 39,8 36,7 39,5 18,9 26,8 4,17 3,89 4,14 33,4 || 44.3 6,41 5,55 5,85 || Так как почти вся структура оказывается неводопрочной, при увлажнении почвы осадками она разрушается водой. Увеличивается дисперсность (распыленность), т.е. представляет собой скопление мельчайших (илистых и коллоидных) частиц, не склеенных в структурные комочки. Каждая коллоидная частица в присутствии поглощенного натрия притягивает к себе молекулы воды, в итоге почва приобретает способность сильно набухать при
3.8. ЗАСОЛЕННЫЕ ПОЧВЫ увлажнении, становится вязкой, липкой, водонепроницаемой. При иссушении такой почвы происходит сильная усадка, образуется плотная корка, разбитая трещинами, через которые испаряется продуктивная влага. Максимальная гигроскопичность на солонцах в солонцовом и солевом горизонтах составляет 11-17%, значительно выше, чем на черноземах, где она составляет 9,5-10,5%. На солонцах влага переходит в связанную, недоступную растениям форму. Очень часто солонцы залегают сравнительно небольшими пятнами среди благополучных почв (черноземов, луговочер- ноземных, пресных луговых и др.). Механическое вовлечение их в культурные угодья невозможно из-за их высокой щелочности и неудовлетворительных водно- физических свойств. Кроме того, низкая водопроницаемость солонцового горизонта весной и после выпадения обильных осадков приводит к образованию верховодки и мешает проведению сельскохозяйственных работ. Поэтому для трансформации их в культурную пашню необходимо проводить мелиорацию. Суть этого приема, разработанного еще акад. К. К. Гедройцем, заключается в замене в солонцовом горизонте поглощенного обменного натрия кальцием. Наиболее эффективным для этой цели является тонко размолотый гипс, кальций которого вытесняет из ППК натрий. При этом почвенные коллоиды коагулируют, образуя микроструктуру, которая способствует разрыхлению почвы, повышает ее водопроницаемость. Вытесненный же натрий образует легкорастворимую нейтральную соль N"a2SO.j, которая под влиянием осадков или орошения постепенно вымывается из почвы. На практике этот прием осуществляется таким образом. Производится вспашка на глубину, достаточную, чтобы разрушить солонцовый горизонт, вносится тонко размолотый гипс и выполняются мероприятия по сохранению и накоплению влаги или, что предпочтительнее, проводится орошение. Вместе с этим в почву вносятся органические и минеральные (лучше - физиологически кислые) удобрения. Затем участки засевают соле- устойчивыми культурами, прежде всего травами. Такие участки должны быть постоянно под наблюдением агрономов и мелиораторов, чтобы при необходимости поддержать мелиоративные процессы в почве. Если близко к поверхности почвы залегает гипсовый горизонт, то возможна так называемая "самомелиорация" солонцов. В этом случае проводят глубокую вспашку, с тем чтобы разрушить солонцовый горизонт и перемешать его с "гипсоносным". Дальше поступают так же, как и в первом случае. Мелиорация небольших, занимающих низинки, солонцовых пятен после внесения гипса дополняется землеванием, т.е. засыпкой их землей, взятой со строек, с последующей планировкой, выравниванием участка. 3.8.3. Солоди Солоди - это почвы, образовавшиеся в результате деградации солонцов в понижениях рельефа, где сформировался промывной водный режим и поглощенный Na" замещен на Н . Существует мнение, что солоди могут образовываться не только в результате деградации солонцов, но и из других почв, на которые периодически воздействуют слабые растворы натриевых солей. В этом случае почва вначале осо- лонцовывается, а затем после установления нисходящих токов влаги она промывается, из нее выносятся продукты щелочного гидролиза, в ней накапливается аморфный кремнезем, и почва приобретает черты солоди. Солоди встречаются в северо-западной и северной плоскоравиинной части края. Они сформировались в замкнутых понижениях, "падинах", глубиной от 1 до 10 м. Процесс осолодения солонцов, расположенных в понижениях рельефа, происходит в условиях значительного поступления влаги атмосферных осадков и накопления ее на поверхности солонца, обладающего низкой водопроницаемостью. Длительный застой воды и нисходящий поток влаги способствуют деградации солонцов, сопровождающейся распадом минералов-алюмосиликатов на оксиды Si02, А1203, Fe03. При этом из поглощенного состояния в раствор переходят ионы Na, которые образуют легкоподвижные гуматы натрия и потоком влаги выносятся вместе с оксидами АЬОз, Fe03 из верхних горизонтов в нижние. Так формируется горизонт вымывания А2 (осолоделый, элювиальный), обедненный илом, оксидами железа, алюминия, кальция, гумусом и обогащенный Si02, имеющий светлую окраску и кислую реакцию. Под ним формируется горизонт вмывания В (иллювиальный), обогащенный веществами, вымытыми из горизонта А2. Процесс накопления Si02 в поверхностном слое почвы связан также с деятельностью диатомовых водорослей, которые развиваются в застойных водах. Эти водоросли питаются Si02, извлекая его из минералов-алюмосиликатов, которые при этом разрушаются. Это также способствует деградации солонцов и накоплению Si02 в поверхностном слое в виде 125
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ А,А2 10-17 см А2 17-24 см вторичных минералов опала и халцедона. Приведем описание разреза, заложенного на дне падины, на целине в колхозе "Родина" Ейского района. Ai Серый, структура 0-10 см неясно-слоистая, рыхлый, встречаются железисто- марганцевые конкреции в виде дробинок. Серый с белесым оттенком, ковато-слоистый, рыхлый. Белесый с серым оттенком, светлее выщелоченных горизонтов, бесструктурный, рыхлый, рассыпчатый. Bi Иллювиальный, 24-60 см бурый, темнее вышележащих горизонтов. Структура оре- ховато-глыби- стая, с белесой присыпкой. Сложение плотное. Встречаются единичные дробинки. С Желто-бурый, бесструктурный, уп- 100 см лотнен. Карбонаты в виде пятен и белоглазки с глубины 115 см. Вскипает от кислоты с 115 см. Данные механического состава показывают, что верхние элювиальные горизонты обеднены илистыми частицами (особенно горизонт А2), а аллювиальный обогащен более, чем в семь раз (табл. 76). Данные валового химического состава соответствуют механическому и свидетельствуют о том, что горизонт А2 обогащен кремнеземом и обеднен оксидами железа и алюминия, а иллювиальный горизонт В - наоборот (табл. 77). Для солоди характерно низкое содержание гумуса, резкая дифференциация погло- 7G. Гранулометрический состав солоди лугово-степной, % (Янчковский) Горн- зонт А, А, А, А2 В, 1 с Глубина, см 0-10 10-17 17-24 40-60 80-100 Размер фракций, мм 1-0.25 0,37 0,15 0,33 0.09 0,25 0,25- 0.05 3,63 8,65 4,87 3,51 0,91 0,05- 0,01 48,0 41.2 49,6 17,6 22,0 0.01- 0.005 9.2 6,8 7,2 7,2 4.8 0.005 0.001 17,2 22,8 30,0 8,8 10,0 • 0.001 21,6 20,4 8,4 62,0 62,0 • 0.01 48,0 50,0 45,2 78,8 76.8 Фактор 1 дисперсности. "J. 14,2 10,0 35,0 42,6 20,6 1 77. Валовой химический состав, %, на прокаленную почву (Янчковский) 1 Горн- зонт А, Ai А. А2 В, 1 с Глубина, см 0-10 10-17 17-24 40-60 80-100 SiOv 69,1 76.7 77,3 58,8 59,9 Fe,0* 3,8 2,0 3,0 7.6 7.6 А1;А, 12,4 10,5 10,6 17.7 17,1 CaO 0,98 0,70 0,70 0,70 0,70 MgO 1,51 0,81 0,81 1.51 1.91 KyO 2,1 2,1 2,4 3,0 3.1 NnyO 0,66 0,74 1,10 0.30 0,66 SiO, R,0:, 8,2 11.0 10,8 4,5 1 4,6 J ~§ЮЛ Fe,0;« 57,5 80.0 67.9 20.8 21,2 1 78. Основные химические и физико-химические свойства солоди (Янчковский) Горн- зонт А, А, А2 Аг В, ] с Глубина, см 0-10 10-17 17-24 40-60 80-100 Гумус 2.7 1.3 1.0 0,7 - Сумма поглощенных оснований 15,5 8,4 5,0 29,2 20,2 Состав поглощенных основании, м.-экв на 100 г Са 15,1 8,1 3,0 14.1 15,1 Me - - 2,0 6,1 5,1 Na - 0,34 - - 1,63 рН 5,7 - 6,5 6.2 7,5 Сумма солей. °«. 0,07 0,02 0,03 0,04 0,06 1 щенных основании по генетическим горизонтам с остаточным содержанием натрия, кислая реакция среды (табл. 78). Солоди располагаются по западинам, поэтому длительное время находятся в переувлажненном состоянии. Большая часть их не используется в пашне, так как невозможно своевременно проводить полевые работы. При вовлечении солодей в пашню необходимо проводить дренаж поверхностных вод, вносить известь для борьбы с кислотностью. Солоди содержат мало гумуса, сосредоточенного в основном в поверхностном слое почвы, и имеют плохие физические свойства. Поэтому нуждаются в органических удобрениях и глубоком рыхлении. Наиболее рационально использовать солоди для сенокосов и пастбищ. 126
3 9. РИСОВЫЕ ПОЧВЫ 3.9. РИСОВ 3.9.1. Распространение и специфика почвообразования в рисовых почвах К типу рисовых относятся все почвы, используемые в рисовом севообороте. Специфические условия и происходящие в этих почвах процессы связаны с культурой риса. Возделывание риса в дельте Кубани в значительных масштабах началось в 30-е гг. В начальный период развития отсутствовали инженерные рисовые системы. Чеки были различной конфигурации и размеров. Водоподача и водоотвод были примитивны. В первую очередь под рис осваивались равнинные участки, требующие минимальных планировок. К 1965 г. площадь рисовых оросительных систем достигла в дельте 47 тыс. га. Своего пика расширение РОС достигло в период 1974-1980 гг., когда под рис было освоено 100 тыс. га приазовских плавней, низкоплодородных земель, которые ранее не использовались в сельскохозяйственном производстве. Площадь РОС в дельте Кубани достигла 258 тыс. га. В настоящее время в дельте Кубани сформированы три массива орошения со своими водохозяйственными комплексами: 1. Марьяно-Чебургольский, площадью 109,4 тыс. га (в том числе рисовых полей 85,9 тыс. га). 2. Междуре че некий, площадью 88,9 тыс. га (в том числе рисовых полей 63,2 тыс. га). 3. 3 а к у б а н с к и и , площадью 59,9 тыс. га (в том числе рисовых полей 41,6 тыс. га). Среди особенностей рисовых почв необходимо назвать антропогенную преобразован- ность их профиля. В процессе строительства рисовых систем проводились капитальные планировки, т.е. искусственное преобразование рельефа, сопровождавшееся перемещением громадных масс почвогрунтов. Срезки почв на повышениях и засыпка понижений в процессе нивелировки поверхности существенно изменили исходное морфологическое строение большинства почв. Строительство рисовых систем снивелировало естественные элементы мезо- и микрорельефа. Большинство мелких грив срезано, а понижений засыпано. Однако элементы макрорельефа в определенной мере сохранились: плоские обширные депрессии сохранили свои минимальные отметки местности, а на местах прирусловых валов-ериков выявляются наиболее высокие чеки. Обычно выделяются следующие категории чеков, высотное различие которых составляет Ы Е ПОЧВЫ 0,25-0,5 м: высокие, средневысокие, средние, низкие и очень низкие чеки. Как и в нетрансформированных условиях (вне рисовых систем), так и на РОС, территории с высокими отметками сложены почво- грунтами преимущественно легкого гранулометрического состава; наиболее низкие территории сложены тяжелыми глинистыми почво- грунтами. На переходных элементах антропогенно-преобразованного рельефа возможны разнообразные варианты. В одних случаях такой профиль имеет двух-трехчленное строение, в других небольшой почвенный слой (0,25-0,3 м) лежит непосредственно на материнской породе без каких-либо переходных горизонтов. Но главная особенность рисовых почв - их водный и воздушный режим. В теплый период года, с мая по сентябрь, на рисовых полях искусственно создается болотный режим. В условиях затопления в почве окислительные процессы из-за недостатка кислорода сменяются восстановительными. Общим показателем интенсивности анаэробных процессов является величина окислительно-восстановительного потенциала (ОВП). До затопления рисовых почв величина ОВП в зависимости от генезиса почв и содержания гумуса составляет -1-300-400 MB. При этом считается, что полное окисление восстановительных продуктов достигает при ОВП +360-370 MB. Через три лпя после затопления рисовой почвы ОВП снижается на 60-90 MB. Через 10 дней под залитым полем в почве уже отсутствует свободный кислород, и ОВП снижается до +200 MB. Далее происходит его постепенное снижение до отрицательных значений. При ОВП менее - 20 MB начинается восстановление соединений железа. При значениях примерно - 100 MB наблюдается распад белков, и в почве появляется сероводород. В конце вегетации, когда ОВП может опускаться ниже -150 MB, происходит восстановление сульфатов. При ежегодном возделывании риса по рису обнаруживается явная тенденция к возрастанию суммы иедоокисленных продуктов, в том числе и двухвалентного железа, к началу вегетации. Значительная часть веществ (двухвалентное железо, сероводород, метан и др.)» появившиеся в почве вследствие преобладания восстановительных процессов, токсичны для риса, что приводит к снижению его урожайности. При постоянном использовании почв под рис, независимо от исходного генезиса почв и типов рисовых карт, на 3-4-й год зна- 127
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ чительно падает урожайность. Запасов кислорода в рисовой почве, создаваемого во вневе- гетационный период (октябрь-апрель), недостаточно для преобладания аэробных пррцес- сов в последующем вегетационном периоде. Для борьбы с этим явлением применяется рисовый севооборот, предусматривающий периодическую смену посевов риса (после 2-3 лет) и сопутствующих незатапливаемых культур (в основном люцерны в течении 2 лет). В таком севообороте в среднем 62-67% площади РОС ежегодно занято посевами риса. Циклическая смена окислительных и восстановительных процессов является ведущим фактором почвообразования на рисовых системах. Но учитывая различный генезис используемых в рисовом севообороте почв, влияние и последствия указанной цикличности на них имеют отличия. Затопление почв под рисом в течение вегетационного периода (пять месяцев) резко изменили направление почвообразовательного процесса не только для полугидроморфных (лугово-черноземных и луговых), но и для типично гидроморфных (лугово-болотных и болотных) почв. Для полугидроморфных почв искусственно созданный длительный болотный режим изменил направление почвенных процессов в сторону сильного гидроморфизма. В бывших болотных почвах, в связи с дренированием территории и осушением их в осен- не-зимне-весенний период, длительность болотного режима в годовом цикле сократилась: по водному режиму они стали аналогичны лугово-болотным нерисовым почвам. Исследованиями ВНИИРиса было установлено, что искусственный болотный режим трансформирует один из главнейших диагностических признаков почв - состав гумуса. В лугово-черноземных и луговых почвах это выражается в увеличении доли фульватов в составе гумуса и сокращении доли гуматов. В болотных почвах происходит обратный процесс. В зависимости от исходного генезиса почв процесс установления динамического равновесия гумусового состояния и, соответственно, формирования типичных рисовых почв довольно длителен - от 30-40 лет для болотных и лугово-болотных почв до 100-150 лет для лугово-черноземных почв (Бочко и др., 1993). В почвах гидроморфного генезиса, сформировавшихся на аллювиальных отложепиях, при длительном использовании под рис наблюдается существенное утяжеление механического состава - возрастает доля илистой фракции. Ведущей причиной этого процесса является принос в почву илистых частиц с поливной водой. Но не исключено некоторое изменение минералогического состава почвогрунтов вследствие внут- рипочвенных процессов и появления минералов монтмориллонитовой группы. В черноземах и лугово-черноземных почвах, сформировавшихся на лессовидных отложениях, при использовании их под рис происходит значительное и необратимое изменение водно-физических свойств, резко уменьшается пористость и водопроницаемость, возрастает плотность и объемная масса. В подстилающих лессовидных отложениях происходят аналогичные процессы: они деградируют. Почвы и бывшие лессовидные отложения приобретают склонность к набуханию при переувлажнении и к трещиноватости при иссушении. Это косвенные признаки изменения минералогического состава почвогрунтов, повышения в их составе доли минералов монтмориллонитовой группы; именно последние придают указанные выше свойства почвам и подстилающим породам. Наиболее интенсивно эти изменения происходят в первые 4-6 лет использования почв под рис. В дальнейшем активность этих изменений затухает (Николаева и др.). Основанием для выделения рисовых почв в отдельный тип является специфический, искусственно создаваемый водный и воздушный режимы, приводящие к существенным, а иногда и кардинальным изменениям исходных почв. Причем мощность воздействия этого специфического режима такова, что почвы различного генезиса и возраста начинают приобретать одинаковый облик и свойства. Физически, рисовые почвы - это тип ис кусственных гидроморфных почв. К рисовым лугово-черноземным почвам отнесены небольшие площади бывших черноземов типичных и дельтовых, вовлеченных в рисовый севооборот. Под рисом существование чернозема как типа почв невозможно: он становится л у гово-болотной почвой. К рисовым аллювиальным лугово- болотным почвам отнесены встречающиеся до строительства РОС по днищам лиманов аллювиальные болотные почвы. После включения их в рисовый севооборот, что сопровождалось значительным изменением их морфологии в результате уничтожения торфяного горизонта, продолжительность затопления их значительно сократилась и стала соответствовать лугово-болотному режиму. По морфологическим признакам, агрохимическим и водно- физическим характеристикам бывшие болотные почвы аналогичны лугово-болотным почвам.
3.9. РИСОВЫЕ ПОЧВЫ 3.9.2. Свойства рисовых почв На первом этапе развития рисосеяния под рисовые системы были использованы площади, требующие наименьших, капитальных затрат на планировочные работы. Такие площади были представлены дельтовыми черноземами и луга вочерноземными почвами. Площади бывших черноземов, вовлеченных в рисовый севооборот, отнесены к луговочерноземным почвам, так как их водный режим и появившиеся гидроморф- ные признаки не позволяют их назвать черноземами. Морфологическое строение л у го во- черноземных почв из всех рисовых почв наименее всего подвергалось изменению в процессе строительных и эксплуатационных планировок поверхности. Ввиду большой мощности гумусовых горизонтов и равнинного характера рельефа срезки и насыпки при планировках редко превышали 20-30 см и не привели к существенному изменению их морфологического строения и деления на генетические горизонты. Основные морфологические особенности, отличающие рисовые лугово-черноземные почвы от их нерисовых аналогов, таковы. В профиле фиксируется наличие обильных гидроморфных признаков (ржавые и охристые пятна и прожилки) уже в пахотном горизонте. Отсутствуют типичные для черноземов комковато-зернистая структура и пористость. После вегетации риса почва практически бесструктурна, а после многолетних трав она в лучшем случае глыбисто-комковатая. Поровое пространство полностью деформировано, и поры заменены трещинами. В результате можно констатировать деградацию почв черноземного типа, которые генетически не предрасположены к столь длительному переувлажнению. Неблагоприятные изменения в почвах черноземного типа, вовлеченных в рисовый севооборот, носят необратимый характер. При выведении их из рисового севооборота структура и поровое пространство в обозримом будущем не восстанавливаются. Среди рисовых лугово-черноземных почв около 15% площади представлено засоленными слабо- и среднесолончаковатыми видами. Тип засоления - сульфатный. Исходя из типа и степени засоления, нет оснований считать, что засоление этих почв появилось вследствие использования их под рис. Оно наблюдалось на этих площадях и до вовлечения их в рисовый севооборот. Основные свойства рисовых лугово- черноземных почв приведены в табл. 79-82. В рисовых луговых почвах неподвижные полуторные окислы переходят в подвижную закисную форму и мигрирует из нижних горизонтов в верхние. Ржавчина и охристые пятна появляются в поверхностном горизонте. Профиль почвы приобретает сизый оттенок, что говорит о развитии процесса оглеения. 79. Гумус, С02 карбонатов и сокращенные показатели гранулометрического состава рисовой лугово-черноземной почвы, %* Глубина, см 0-23 30-40 50-60 75-85 115-125 |170-180 Гу- мус 3,06 2?80 2?69 2,18 1?40 0^88 СОо карбонатов 0,32 0,63 1,54 1,6 6,8 10,6 Физический песок, > 0,01 мм 34,2 35,4 32,4 38,8 37,7 34,4 Физическая глина, <. 0,01 мм 65,8 64,6 67,6 61,2 62,3 6JM> Ил, 1 0,001 мм 38,6 36,7 37,3 38,3 30,5 34,6 1 80. Основные показатели водно-физических свойств рисовой лугово-черноземной почвы* Глубина, см 0-23 30-40 50-60 75-85 115-125 1170- 18CL Плотность твердой фазы 2,67 2,69 2,71 2,72 2,73 2,72 Плотность 1.26 1,38 1,39 1,40 1,42 1,40 Общая скважность, % 52,8 48,7 48,7 48,5 47,9 ^i8 J5 Наименьшая влагоем- кость,% объема 37,7 40,9 40,1 40,2 36,3 36,1 Установившаяся допроницаемость, м/сутки 0,0096 81. Состав водной вытяжки рисовой лугово- черноземной почвы, м.-экв на 100 г почвы* Глубина, см 0-23 30-40 50-60 75-85 115-125 1170-180 Сухой остаток , % 0,072 0,060 0,060 0,046 0,080 0,070 нсо3 0,17 0,25 0,63 0,67 0,84 0,80 С1 0,12 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20^ so„ 0,83 0,43 0,07 0,01 0,33 0,02 Са 0,37 0,41 0,41 0,57 0,61 А57 Mg 0,49 0,29 0,29 0,13 0,58 _0,17 Na 0,26 0,18 0.20 0,18 0,18 0,281 82. Поглощенные основания и значения рН рисовой лугово-черноземной почвы, м.-экв на 100 г почвы* Глубина, см 0-23 30-40 1 50-60 Сумма 52,0 49,5 49,4 Са 32,8 37,0 40,3 Mg 18,5 11,8 8,4 Na 0,7 0,7 1 °»7 1 рН вод. 7.0 6,9 7,7 1 Рисовые луговые почвы в геоморфологическом отношении приурочены к древней * Местоположение разреза - АО им Мичурина Красноармейского района; Кубаньгипроиодхоз, 1992.
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ дельте Кубани. Площади этих почв представлены мощными и среднемощными видами с мощностью гумусовых горизонтов 60-100 см. Маломощные виды с мощностью гумусовых горизонтов 30-40 см занимают около 15% площади. Малая мощность их в большинстве случаев связана со срезками. Длительное использование в рисовом севообороте уже не позволяет в большинстве случаев выделить в этих почвах насыпные горизонты. Наиболее распространены луговые мощные и сверхмощные легкоглинистые и тяжелосуглинистые почвы на аллювиальных глинах и тяжелых суглинках. По содержанию гумуса (2-4%) они относятся к слабогумус- ным. Они незасолены и несолонцеваты. Водно-физические свойства их благоприятны для возделывания риса. Засоленные разновидности составляют примерно 25% рисовых луговых почв. Представлены они в основном слабо-среднесолончаковатыми видами. Тип засоления сульфатный (табл. 83-86). Рисовые аллювиальные луговые насы щенные почвы в геоморфологическом отношении приурочены к современной дельте Кубани и сформировались, как и их богарные аналоги, на аллювии различного гранулометрического состава. Рельеф современной части дельты, где были преимущественно распространены аллювиальные луговые почвы, сильно осложнен многочисленными угаснувшими руслами и прирусловыми валами ериков и узкими меж грядовыми понижениями. При строительстве РОС, проведении строительных планировок большая часть описываемых почв претерпела серьезные изменения их исходного морфологического строения. Срезки и насыпки на 20-30% изменили исходную мощность почв в большую или меньшую сторону. Однако длительное использование их в рисовом севообороте (20-30 лет и более) значительно сгладили нарушения строения почв. В настоящее время выделить насыпной горизонт или определить величины срезки визуально практически не удается. Более 60% площади рисовых аллювиальных луговых почв представлено незасоленными средне- и маломощными (мощность гумусовых горизонтов 30-60 см), слабогумусными (2-3,5% гумуса в пахотном горизонте) легкоглинистыми и тяжелосуглинистыми на аллювиальных глинах и тяжелых суглинках разновидностями (табл. 87-90). Изменения в морфологии этих почв выражаются в основном в обилии гидроморфных признаков с поверхности: прожилки ржавчины, охристые пятна. Наиболее значительные отличия рисовых аллювиальных луговых почв от их богарных аналогов проявляются в водно- физических свойствах и водно-солевом режиме. 83. Гумус, С02 карбонатов и сокращенные показатели гранулометрического состава рисовой луговой почвы, %* Глубина, см 10-20 35-45 60-70 80-90 110-120 140-150 |l70-180_ мус 3,94 3,57 3,14 2,72 1,15 COL, карбонатов 0,97 1,24 1,33 1,93 2,30 3,20 3,40 Физический песок, > 0,01 мм 49,8 42,9 43,9 35,7 39,5 36,5 37,5 Физическая глина, ■ 0,01 мм 50,2 57,1 56,1 64,3 60,5 63,5 62,5 Ил, 1 0,001 мм 19,2 25,4 27,4 24,8 24,9 33,3 25,8 1| 84. Основные показатели водно-физических свойств рисовой луговой почвы * Глубина, см 0-31 31-59 59-75 75-104 104-132 [132J7JL Плотность твердой фазы 2.67 2,66 2,66 2,66 2,68 2,73 Плотность 1,25 1,39 1.45 1.47 1,49 _L51_ Общая скважность, % 53,2 47,7 45,5 44,7 44,4 ^44,_L_ Наименьшая влагоем- кость,% объема 40,0 38,8 39,6 36,3 38,8 Установившаяся допроницаемость, м/сутки 0,0072 85. Состав водной вытяжки рисовой луговой почвы, м.-экв на 100 г сухой почвы* Глубина, см 10-20 35-45 60-70 80-90 110-120 140-150 1170-180 Сухой остаток , % 0,050 0,052 0,050 0,070 0,072 0,070 0,076 НСОа (общ.) 0,21 0,11 0,21 0,32 0,53 0,63 _0,53 С1 0,31 0,31 0,31 0?31 0,20 0,31 0,31^ so., 0,31 0,41 0,27 0,47 0,44 0,22 0,36 Са 0,42 0,42 0,42 0,63 0,74 0,63 0,63^ Mg 0,21 0,21 0,11 0,21 0,21 0,21 0,21^ Na 0,20 0,20 0,26 0,26 0,27 0,32 0,36 1 86. Поглощенные основания и значения рН рисовой луговой почвы, м.-экв на 100 г почвы 1 ■ Глубина, см 10-20 35-45 1 60-70 Сумма 30,7 39,1 Са 21,0 31,1 Mg 9,2 7,6 Na 0,5 0,4 рН вод. 6,6 6,9 7,3 1 * Местоположение разреза - АО им Кирова Красноармейского района; Кубанынпроводхоз. 1992.
87. Гумус, СОо карбонатов и сокращенные показатели гранулометрического состава рисовой аллювиальной луговой насыщенной почвы, %* Глубина, см 0-23 23-44 44-80 80-104 104-150 [150-200 гу- мус 3,07 2,36 2,15 1,26 CO.. карбонатов 0,90 0,99 0,90 1,80 2,07 3,43 Физический пен :ок, • 0,01 мм 32,1 29,8 19,7 16,2 58,4 41.1 Физпчс- •.КлЯ ГЛП- н.ч. - 0.01 мм 67,9 70,2 80,3 83,8 41,6 __58,6___ Ил. 1 0,001 мм 43.0 35,6 36,1 31,3 22,9 22JJ 88. Основные показатели водно-физических свойств рисовой аллювиальной луговой насыщенной почвы * Глубина, см 0-20 20-39 39-69 69-110 110-160 1160-200 Плотность твердой фазы 2,65 2,72 2,70 2,73 2.73 2,74 Плотность 1,29 1,36 1,46 1,54 1,53 _L.54_. Общая скважность, ' V,, 51,3 50.0 45.9 43,6 43,9 43,8 Наименьшая влагоем - кость,".» объема 41,7 40,7 39,9 38,4 39,9 39,2 Установившаяся допроницаемость, м/сутки 0,006 89. Состав водной вытяжки рисовой аллювиальной луговой насыщенной почвы, м.-экв на 100 г сухой почвы* Глубина, см 0-23 23-44 44-80 80-104 104-150 [150-200 Сухой остаток, % 0,084 0,064 0,060 0,120 0,106 0,102 HCO:i (общ.) 0,25 0,25 0,17 0,17 0,55 0,55 Ci 0.25 0,25 0,29 0,42 0.42 0,42_ SO,, 0.84 0,51 0,52 1,29 0,77 0,6^ Ca 0,46 0,34 0,25 0,50 0,34 0,25 Mg 0,33 Ot24 0,25 0,38 0,37 A25_ Na 0,55 0,43 0,48 1,0 1,03 1,1611 90. Поглощенные основания и значения рН рисовой аллювиальной луговой насыщенной почвы, м.-экв на 100 г почвы* Глубина, см 0-23 23-44 [ 44-80 Сумма 35,17 30,16 Си 22,68 19,3? Mg 11,76 10,08 N;i 0,73 0,76 рН вод. 0,G 6,7 6,4 | Рисовые аллювиальные лугово болотные почвы приурочены в основном к современной дельте Кубани, занимая бывшие днища лиманов» т.е. наиболее низкие и, соответственно, * Местоположение разреза - АО "Кубань" Слаьянского рлНона: Кубаньгнпроподхоз. 1094 3.V. РИСОВЫЕ ПОЧВЫ слабосточньк* чеки на РОС. Преобладающее большинство их имеет тяжелый глинистый и редко тяжелосуглпннстый гранулометрический состав (табл. 91-94). 91. Гумус, С02 карбонатов и сокращенные пока затели гранулометрического состава рисовой аллювиальной лугово-болотиой почвы,%* Глубина, см 0-20 20-39 39-74 74-92 92-150 1150-200 Гумус 3,38 1,64 1,37 СОо карбонатов 2,07 1,35 1,26 7.03 18,67 6,95 Физический песок, - 0,01 мм 9,1 8,6 15,0 33,3 50,0 49,5 Физическая глина, • 0,01 мм 90,9 91,4 85,0 66,7 50,0 5GV5 Ил, 1 0.001 мм 55,5 53,9 57,5 40,3 32,4 29 2 1 92. Основные показатели водно-физических свойств рисовой аллювиальной лугово- болотной почвы * Глубина, см 0-20 20-41 41-60 1 60 НО Плотность твердой фазы 2,73 2,74 2,74 _2 ,_72 Плотность 1,41 1,52 1,58 UTL Общая скважность, 48.4 44,6 42,3 38,6 Наименьшая влагоем- кость, % объема 39,6 38,4 38,0 37,5 Установившаяся допроницаемость, м/сутки 0,02 93. Состав водной вытяжки рисовой аллювиальной лугово-болотиой почвы, м.-экв на 100 г сухой почвы* Глубина, см 0-20 20-39 39-74 74-92 92-150 [150-200 Сухой остаток, % 0,118 0,142 0,138 0,158 0,132 олзо ЫС03 0,88 0,80 0,59 1,17 0,92 0,96^ С\ 0,37 0,42 0,50 0,58 0.46 0,33 SO., 0,60 1,00 1,05 0,76 0,71 0,75^ Са 0,55 0,59 0,34 0,59 0,55 0,46 Mg 0,25 0.21 0,16 0,21 0.12 0,11 Na 1.05 1.42 1.64 1.71 J 1,42 1,37 Д 94. Поглощенные основания и значения рН рисовой аллювиальной лугово-болотиой почвы, м.-экв на 100 г сухой почвы* Глубина, см 0-20 20-39 1 39-74 Сумма 42,5 47,1 Са 34.4 31,9 Mg 6,7 10,2 Na 1,3 5,0 рН вод. 7,7 7,4 7,4 1 Морфологическое строение, агрохимические и водно-физические свойства рисовых * Местоположение разреза - АО "Кубань" Слапянского района; Кубанынпроиолхоз. 1994 131
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ аллювиальных лугово-болотных почв практически не отличаются от нерисовых аллювиальных лугово-болотных почв. К рисовым аллювиальным лугово-болотным почвам отнесены также встречающиеся по днищам бывших лиманов аллювиальные болотные иловато- перегнойно-глеевые и иловато-торфяные почвы. В естественном состоянии, до освоения в рисовом севообороте, характерным для этих почв было наличие торфяноподобного горизонта различной мощности - от 10 см до 1,5 м. Как было уже отмечено, условий для классического торфообразования в дельте Кубани нет: отсутствует специфическая, необходимая для торфообразования растительность, температурный и водный режимы. Псевдоторф Кубанских плавней сформирован из полуразложившихся грубых остатков камышо- во-тростниковых зарослей, и по всем параметрам он не похож на типичный торф Беларуси и России. При проведении строительных планировочных работ мощные горизонты псевдоторфа доставляли массу неудобств строителям РОС, и они боролись с ним простым, но варварским способом - выжиганием. При строительстве Азовской и других РОС на громадных площадях (десятки тысяч гектар) псевдоторф был выжжен вопреки рекомендации агрономов, почвоведов и экологов. При этом температура была столь велика, что минеральные горизонты почв обжигались до состояния керамики. Потенциальное плодородие почв искусственно уничтожалось. В тех случаях, когда псевдоторф имел небольшую мощность, он не выжигался, а перемешивался с минеральной частью почв и в течение 5-6 лет минерализовался. В настоящее время в профиле рисовых аллювиальных лугово-болотных почв иногда встречаются небольшие (5-10 см) погребенные прослойки псевдоторфа, покрытые минеральными слоями почвы. Среди рисовых аллювиальных лугово- болотных почв выделено два рода - обычные (промытые) и засоленные. Обычные (промытые, незасоленные) почвы занимают 30% площади данного подтипа почв. Морфологическое строение, выраженность гидро- морфных признаков этих почв практически идентичны их богарным предшественникам - аллювиальным лугово-болотным почвам. Фактически, искусственно создаваемый на рисовых чеках болотный режим этим почвам генетически близок. Существенное отличие в водном режиме рисовых и богарных лугово- болотных почв заключается в дренирован- ности первых, что создает условия для их аэрирования в осенне-зимний и ранне- весенний сезоны. Занимая среди РОС наиболее низкие отметки, данные почвы характеризуются пониженной отточностью грунтовых вод, чему способствуют неблагоприятные водно- физические свойства этих почв: очень низкие водопроницаемость и водоотдача. Застойный характер грунтовых минерализованных вод определил широкое распространение засоления почв - 70% площади описываемых почв засолено. Типы засоления сульфатный и хло- ридно-сульфатный, реже сульфатно-хлорид - ный и хлоридный. Ранее уже отмечалось, что все рисовые почвы, независимо от исходного генезиса, претерпевают существенные изменения, приводящие к формированию типичных рисовых почв. В морфологическом плане, вероятнее всего, эти почвы будут иметь большинство признаков лугово-болотных почв. И все же длительность использования иод рис таких различных по исходному генезису почв, как лугово-черноземные и лугово-болотные, недостаточна для сглаживания их морфологических различий. В то же время общность нового почвообразовательного процесса, обусловленного специфическим водным и воздушным режимом, после 20-30-летнего использования в рисовом севообороте определила идентичность многих показателей почв. В первую очередь это относится к водно-физическим свойствам (ВФС). Обобщение многочисленных опытов изучения ВФС позволило выявить нестабильность в течение года большинства показателей ВФС, за исключением удельной массы (плотности твердой фазы). Выла обнаружена закономерность изменения ВФС, наличие сезонной и многолетней динамики. Сезонная динамика водно-физических свойств в почвах, используемых под рис, выражается в следующем: - после затопления (в мае) в почве развиваются восстановительные процессы (болотный режим, искусственное оглеение), достигающие максимума в конце вегетации риса (сентябрь). Эти процессы сопровождаются набуханием (до 15-20% объема), трансформацией порового пространства (резкое уменьшение активной пористости), снижением водопроницаемости в 2-5 раза по сравнению с довегетационным периодом, уменьшением объемной массы. - после сброса поверхностной воды с рисовых чеков (сентябрь) и снижения УГВ в почве начинают преобладать окислительные процессы. Аэрация почв в период осень - зи- 132
3.9. РИСОВЫЕ ПОЧВЫ ма - весна и уменьшение ее влажности определяют динамику водно-физических свойств в обратном выше описанном порядке - возрастают объемная масса (вследствие уменьшения набухания), пористость и водопроницаемость. Описанная цикличность изменения физических свойств - одна из главных особенностей рисовых почв независимо от их исходного генезиса. В рисовых почвах набухаемость связана не только с развитием восстановительных процессов, она указывает на присутствие; в составе почв минералов монтмориллонита. Чем легче механический состав почв и, соответственно, меньше илистых частиц, тем меньше набухаемость при одинаковых условиях затопления рисового поля. Наиболее динамичным показателем водно-физических свойств рисовых почв является водопроницаемость. В почвах тяжелого гранулометрического состава водопроницаемость, определяемая после вегетационного периода, независимо от исходного генезиса почв характеризовалась очень низкими величинами - 0,001-0,005 м/сутки и была практически равна водопроницаемости неорошаемых л у го во- болотных почв. В почвах среднего и легкого состава водопроницаемость после вегетации риса была значительно выше - 0,15- 0,25 м/сутки, однако эти величины в 5-8 раз ниже, чем у богарных почв аналогичного гранулометрического состава и генезиса (0,7-1,2 м/сутки). Шкала оценки водопроницаемости, по СИ. Долгову, неприемлема для рисовых почв как из-за нестабильности водопроницаемости во времени, определяемой спецификой водного режима рисового поля, так и из-за требований культуры риса. Оптимальные для риса значения водопроницаемости лежат в пределах 0,002-0,01 м/сутки. По международной классификации почвогрунтов по водопроницаемости (ФАО) описываемые рисовые почвы тяжелого состава относятся к классу очень низкой проницаемости (<0,025 м/сутки), среднего и легкого мехсо- става относятся соответственно к классам низкой (0,025-0,125 м/сутки) и средне-низкой (0,125-0,615 м/сутки) проницаемости. Оценивая водопроницаемость рисовых почв относительно оптимума (0,002- 0,01 м/сутки), отметим, что почвы тяжелого и среднего гранулометрического состава раз- личного генезиса оказываются вполне удовлетворительными для возделывания риса. Мелиорация очень низководопроницаемых почв должна быть направлена на достижение оптимума, что может быть реализовано на фоне трехярусного дренажа (сочетание систематического, оперативного и кротового дренажа). В случае выведения таких почв из рисового севооборота в полевой или овоще- кормовой севообороты потребуются мероприятия по улучшению водно-физических свойств. На почвах легкого состава, обладающих водопроницаемостью выше оптимальной для риса, мелиорации должны быть направлены на снижение фильтрации (противофилътрационные экраны вдоль систематического дренажа). Водно-физические свойства рисовых почв, используемых под сопутствующие культуры, и их сезонная динамика существенно отличаются от почв, непосредственно используемых под рис. Отсутствует длительное затопление и связанное с ним развитие восстановительных процессов. Но неглубокий уровень залегания грунтовых вод (связанный с гидрорежимом прилегающих затопленных рисовых полей) определяет тот фактор, что водопроницаемость почв тяжелого состава в 10-20 раз выше, чем у аналогичных почв под рисом, и составляет 0,01-0,04 м/сутки. Заметим, что эти величины в среднем в 5 раз ниже, чем у богарных почв аналогичного состава. По классификации ФАО эти почвы относятся к классам с очень низкой и низкой проницаемостью. Водопроницаемость лугово-болотных почв тяжелого состава, занятых как под рис, так и под сопутствующие культуры в рисовом севообороте, практически однозначна и лежит в пределах 0,001-0,009 м/сутки. Особого внимания на рисовых почвах заслуживает такая водно-физическая характеристика, как влагоемкость. В вегетационный период рисовые почвы затоплены, и запас влаги в них соответствует полной влагоем- кости. Во вневегетационный период почвы находятся под постоянным влиянием капиллярной каймы грунтовых вод. Определяемая в полевых условиях влагоемкость во вневегетационный период (после стекания части гравитационной влаги) соответствует не наименьшей влагоемкости (НВ), а динамической влагоемкости (ДВ) - т.е. максимальному запасу влаги, удерживаемому почвой после полного насыщения при высоком залегании грунтовых вод. Величина ДВ всегда больше НВ, а при близком стоянии грунтовых вод она по величине приближается к полной влагоемкости. Величина ДВ в данных условиях варьирует от 36-40% (при УГВ^2 м) до 50-56% (при УГВ ^ 1 м). Многолетняя динамика водно-физичес- 133
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ких свойств рисовых почв характеризуется аккумулированием последствий сезонной динамики: снижением пористости и увеличением объемной массы, уменьшением водопроницаемости и водоотдачи. Исключение составляют лугово-болотные почвы, в которых указанные процессы практически не наблюдаются. Следствием такого направления многолетней динамики становится нивелирование генетических различий по перечисленным выше параметрам: длительно (порядка 50 лет) используемые под рис лугово-черноземные и луговые почвы приобретают водно-физические свойства, аналогичные рисовым лугово- болотным почвам. Зона рисосеяния расположена на трех геоморфологических образованиях: первой надпойменной террасе Кубани, древней дельте и современной дельте Кубани. В соответствии с общепринятыми положениями геохимической миграции воднорастворимых веществ количество и тип аккумулируемых солей в названных геоморфологических элементах различен. Первая надпойменная терраса Кубани является зоной транзита солей. В зоне рисосеяния она отличается наименьшими солевыми запасами при преобладании сульфатного типа солей. Однако при общей выдержанности такой классической для дельт и прилегающих террас схеме наблюдаются локальные аномалии. В частности, на части I террасы правобережья Кубани (Марьяно-Чебургольс- кий массив, район ст. Марьянской) выявлен район с неглубокозалегающим бассейном высокощелочных грунтовых вод, что привело к распространению в нем солонцеватых почв и солонцов. Указанный район распространения солонцеватых почв - практически единствен ный в регионе. В современной и древней дельте, несмотря на неглубокое залегание слабоминерализованных натриевых грунтовых вод (такова предпосылка для развития солонцеватости), на преобладающих площадях рисовых почв солонцеватость не проявляется. Наиболее вероятной причиной отсутствия солонцеватости в рисовых почвах служит высокое содержание карбонатов кальция в почвогрунтах. Древняя дельта Кубани, бывшая в недалеком историческом прошлом зоной аккумуляции солей, в настоящее время также обладает значительными запасами воднорастворимых солей в почвогрунтах и грунтовых вод. В этом геоморфологическом регионе обнаруживается тенденция к изменению типа аккумулированных солей: с востока на запад по мере падения отметок местности возрастает доля хлоридов в сумме солей - тип засоления от преимущественно сульфатного изменяется до хлоридно-сульфатного и, реже, сульфатно- хлоридного. Современная дельта Кубани является в настоящее время зоной аккумуляции солей со всего бассейна Кубани. Солевые запасы иоч- вогрунтов и грунтовых вод в этой зоне значительно выше, чем в зонах I террасы и древней дельте вместе взятых. Преобладающими типами солей являются хлоридный и сульфатно-хлоридный. Нестабильность водного режима (как от атмосферного увлажнения, так и от паводков рек) и мощное антропогенное воздействие, связанное со строительством рисовых систем и крупных гидротехнических сооружений (водохранилищ, магистральных каналов и т.д.), привели к значительному изменению описанной выше схемы формирования зон транзита и аккумуляции солей. По материалам исследований институтов Кубаньгипро- водхоз, Кубаньгипрозем и Краснодарской гидромелиоративной партии (КГМП) были составлены карты засоления почв перечисленных массивов рисосеяния. Рассматривалось засоление (по токсичным солям) толщи 0-0,5 м, принятой исходя из требований культуры риса (это толща, ниже которой корневая система риса не распространяется). Оказалось, что только 17% площади рисовых оросительных систем представлено незаселенными почвами, а 83% площади - в различной степени засоленными. Эксплуатация рисовых систем в течение длительного времени (20-30 лет) не привела к изменению сложившихся до строительства естественных зон транзита и аккумуляции солей. Обобщение исследований динамики засоления рисовых почв позволили выявить основные этапы сезонной солевой динамики: 1. В начале вегетации риса (первая половина мая) при затоплении рисовых чеков происходит снижение солесодержания верхних горизонтов почв и вымыв солей в подпахотные горизонты. При этом превалирует конвективный перенос солей. 2. В течение всего вегетационного периода (май-сентябрь) уровни воды в рисовых чеках и сбросных каналах практически одинаковы (подпертое состояние системы). Оттока грунтовых и промывных вод практически нет. В почве наблюдается диффузный перенос солей, т.е. выравнивание концентрации порово- го раствора по профилю и переход части солей из почвы в поверхностные воды. При
3.9. РИСОВЫЕ ПОЧВЫ применении водосмен (сбросы засолившихся поливных вод с чеков и замена их на пресные) наблюдается некоторое снижение солесодержания поверхностного горизонта почв. 3. В конце вегетации (сентябрь), после сброса поливной воды с чеков, начинается отток грунтовых вод за пределы системы и снижение их уровня. Этот период (сентябрь- ноябрь) определяет в основном интенсивность опреснения почв. В то же время в условиях слабой дренированности и неглубокого залегания минерализованных грунтовых вод наблюдается реставрация засоления верхних горизонтов почв. 4. В зимне-ранневесенний период под влиянием осадков происходит опреснение верхних горизонтов почв. Однако в этот период насосные станции, откачивающие сбросные и грунтовые воды, обычно не функционируют, а естественный отток грунтовых вод по существующей дренажной сети практически отсутствует. Соли в почве перемещаются из верхних горизонтов в нижние без существенного снижения их запасов в почвенно- грунтовой толще. 5. В весенний период до первой половины мая в связи с увеличением испаряемости происходит подтяжка солей к поверхности. 6. С началом вегетационного периода (первая половина мая) описанный цикл сезонной солевой динамики рисового поля повторяется. На рисовых полях, занятых под сопутствующие культуры, сезонная солевая динамика отличается следующим: 1. С начала вегетации (апрель) увеличение испаряемости приводит к подтяжке солей в верхние горизонты почвы. 2. Начиная с мая и до конца сентября поддержание в затопленном состоянии прилегающих рисовых карт приводит к общему поднятию уровня грунтовых (часто минерализованных) вод на площадях, занятых сопутствующими культурами. В этот период происходит интенсивная подтяжка солей в верхние горизонты почвы. Поливы люцерны и других сопутствующих культур в определенной мере снижают засоление верхних горизонтов, но тенденция к увеличению их соле- содержания сохраняется. 3. Конец вегетации сопутствующих культур (сентябрь) совпадает с началом сброса поливной воды с рисовых чеков и снижения уровня грунтовых вод. В этот период наблюдается равновесное состояние солевой динамики: снижение испаряемости и уровня грунтовых вод сопровождается прекращением интенсивной подтяжки солей в верхние горизонты, и содержание верхних горизонтов практически стабилизируется. 4. В зимне-осенний период под влиянием осадков, превышающих испарение, происходит снижение солесодержания верхних горизонтов почв и перемещение солей в глубокие горизонты почв. 5. С началом вегетации цикл сезонной солевой динамики повторяется. Таким образом, при использовании почв под рисом преобладает процесс выщелачивания солей в нижние горизонты и грунтовые воды и вынос их с последними за пределы рисового чека. При использовании недопро- мытых остаточно засоленных почв под сопутствующие культуры создаются предпосылки для повторного засоления. Описанная схема солевой динамики не может охватить все разнообразие почвенно- мелиоративных и гидрогеологических условий РОС, их конструктивные и эксплуатационные особенности. При высокой степени дренированности и удовлетворительной водопроницаемости почв процесс опреснения может происходить интенсивно: соответственно, при низкой дренированности и слабой проницаемости почв устойчивое опреснение не достигается. Оба типа многолетней солевой динамики наблюдаются на всех РОС дельты Кубани, они аккумулируют сезонные изменения в солесо- держании рисовых почв. Из всего многообразия свойств и характеристик рисовых почв, при всех прочих разнообразных условиях, на их продуктивность наибольшее влияние оказывают величины ОВП (редокспотенциал) и засоления. Величина ОВП (окислительно-восстановительный потенциал), по сути, показатель "здоровья" рисовых почв. Как было сказано ранее, при значениях ОВП менее 20 мв, вследствие недостатка кислорода превалируют восстановительные процессы, приводящие к появлению в почве токсичных для риса соединений. Подавление восстановительных процессов возможно при создании нисходящего тока воды (инфильтрации) на рисовом поле, приносящего кислород в почву. Исследованиями советских и зарубежных ученых выявлено, что оптимальная скорость инфильтрации поливной воды на рисовом чеке или карте, подавляющая закисной процесс, лежит в пределах 2-10 мм/сутки. В большинстве случаев в рисовых цочвах дельты Кубани названный оптимум инфильтрации не наблюдается: как правило, она значительно ниже. Скорость инфильтрации на рисовом 135
ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ поле определяется как естественными (высотное положение, водопроницаемость почво- грунтов), так и техногенными условиями (видом рисовой карты, состоянием дренажно- сбросной сети и системой ее эксплуатации, расположением в головной или концевой части системы и т.д.). В настоящее время в зоне рисосеяния эксплуатируется три основных вида конструкции рисовых карт - Кубанского и Краснодарского типов и карта-чек широкого фронта затопления и сброса. Удельная дрениро- ванность указанных типов карт различна. В частности, карта Кубанского типа характеризуется удельной дренированностыо в 2-2,5 раза выше, чем карта Краснодарского типа. Это дает основания предполагать, что урожайность риса на карте Кубанского типа будет значительно выше, чем на карте Краснодарского типа. Однако на практике это обычно не подтверждается из-за особенностей эксплуатации РОС. В целях экономии поливной воды и электроэнергии на насосных станциях (перекачивающих дренажные и сбросные воды), большую часть вегетационного периода рисовые системы содержатся в подпертом состоянии - уровень воды в дренажно-сбросной сети и на рисовых полях практически одинаков. Отток почвенно-грунтовых вод и, соответственно, инфильтрация поливных вод крайне низки, ниже необходимых для создания в почвогрун- тах окислительных условий. Рис относится к среднесолеустойчивым культурам, но на стадии всходов даже слабое засоление поверхностного горизонта почвы приводит к значительной изреженности посевов. Как было отмечено в предыдущих разделах, преобладающая часть рисовых почв дельты Кубани засолена в различной степени и интенсивность опреснения их очень низкая. Основная причина низкой скорости опреснения та же, что и в случае с регулированием ОВП, - слабая отточность почвенно-грунтовых вод. Исследования кафедры почвоведения МГУ на Азовской РОС (1977-1981 гг.) показали, что при низкой водопроницаемости почво- грунтов площадь опресняющего действия дренажа составляла 50% площади рисовой карты Кубанского типа и 20-25% площади карты Краснодарского типа. Опреснение почв происходило в короткий промежуток времени - период после сброса воды с чеков и снижения УГВ (конец сентября - начало ноября). Под сопутствующими культурами (люцерной) наблюдалась реставрация засоления - с апреля по октябрь солесодержание толщи 0-0,6 м возрастало в 1,2-1,5 раза. Следовательно, для повышения урожайности риса, создания оптимальных окислительно-восстановительных условий, рассоления почвогрунтов и верхнего слоя минерализованных грунтовых вод и ликвидации предпосылок для вторичного засоления необходимо увеличивать инфильтрацию под рисовым полем. Это может быть достигнуто на существующих ' моделях рисовых карт корректировкой условий эксплуатации, поддержанием в дренажно-сбросной сети уровня воды минимум на 1-1,5 м ниже, чем в чеках и картах, большую часть вегетационного периода. При реконструкции рисовых систем целесообразно применять конструкцию рисовых карт с трехъярусной системой дренажа: кротового (на глубине 40-45 см), входящего в дренирующую засыпку, оперативного дренажа глубиной 80-120 см и систематического дренажа глубиной 1,7-2,5 м, подключенного к коллекторам сбросной сети. Даже при строительных и эксплуатационных недоработках описанной системы дренажа на рисовых аллювиальных лугово-болотных почвах (АО "Проточный'* Славянского района), урожай риса (103-106 ц/га) был значительно выше, чем при традиционных конструкциях карт Кубанского и Краснодарского типов (60-45 ц/га). При использовании под посевы риса средне- и сильнозасоленных почв поливная вода на рисовых чеках приобретает повышенную минерализацию, до 2-5 г/литр, за счет диффузного перемещения солей из почв в воду. Это снижает урожайность риса, поэтому в эксплуатации РОС стал применяться водо- смен: сброс засолившихся поверхностных вод и замена их свежими пресными водами. Такой прием приводит к некоторому опреснению поверхностного горизонта почв. Однако с экономической и технологической точек зрения данный метод опреснения почв неэффективен. По сравнению с промывками почв при постоянно работающем дренаже, когда превалирует конвективный перенос солей с филь- трирующими водами, скорость опреснения при водосменах в несколько раз ниже. Соответственно, затраты воды на удаление одного и того же количества солей при водосменах многократно выше, чем при промывном режиме орошения. В последнее время настойчиво рекомендуется введение на рисовых системах 50й/. посевов риса, т.е. нужно два года использовать одну и ту же площадь под посевом риса и два года - под многолетние травы. С пози-
3.9. РИСОВЫЕ ПОЧВЫ ции восстановления почвенного плодородия и ликвидации последствий восстановительных процессов данный севооборот лучше распространенного с 62-67% площади под рисом. Но рекомендуемый севооборот имеет ограничения по применению. Наблюдения на опытных участках показали, что на недопромытых остаточнозасоленных рисовых почвах с высоким уровнем минерализованных грунтовых вод выявляется интенсивная реставрация засоления под сопутствующими культурами. Из этого следует, что на площадях со средне- и сильнозасоленными почвами предлагаемая структура рисового севооборота неэффективна. Она приведет к дальнейшему засолению частично промытых почв. В конечном итоге главная задача эксплуатации рисовых систем состоит не в борьбе с засолением почв, а в получении высоких урожаев риса. Однако это часто зависит от эксплуатации, культуры земледелия, севооборотов и т.п. Поэтому универсального, приемлемого для всех участков зоны рисосеяния приема или метода повышения урожайности рисовых почв нет. Разнообразие природных и техногенных условий определяет необходимость решать задачу повышения урожайности риса в каждом конкретном случае индивидуально. 137
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ 4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ 4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЕЛЬНОМ ФОНДЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Краснодарский край расположен в южной части Российской Федерации, занимает западную часть Кавказа и Предкавказья между 43° 30* и 46" 50' северной широты и 36° 30* и 41" 45' восточной долготы по Гринвичу. Протяженность края с севера на юг достигает 378 км, с востока на запад - 300 км. На севере и северо-востоке Краснодарский край граничит с Ростовской областью, на востоке и юго-востоке - со Ставропольским краем, на юго-востоке и юге - с Карачаево- Черкесской Республикой, на юге - с Республикой Грузия, на юго-западе край омывается Черным морем, на северо-западе - Азовским морем. Внутри административных границ края находится Республика Адыгея. По данным последнего тура оценки земель бонитет сельскохозяйственных угодий и пашни Краснодарского края самый высокий в России. Все земли распределены между 51 административным районом и городами краевого подчинения. Помимо этого в крае имеется 11 городов районного подчинения и 21 поселок городского подчинения. По состоянию на 1 января 1994 г., из общей площади края, равной 7548,5 тыс. га, преобладает категория земель сельскохозяйственного назначения, которые занимают 4810,8 тыс. га, что составляет 63,7% от площади края. Южная часть края, предгорья и горы Западного Кавказа заняты землями лесного фонда - 1192,4 тыс. га, или 15,8% общей площади края. С землями лесного фонда много общих черт имеют земли особо охраняемых территорий, представленные Кавказским государственным биосферным заповедником и Сочинским национальным парком, территории которых заняты в основном лесными массивами. Они занимают 364,6 тыс. га, или 4,8°/» площади края. К крупной категории земель относятся земли, на которых расположены города, поселки и сельские населенные пункты. Они занимают площадь 608,4 тыс. га, что составляет 8,1% общей площади края. Земли запаса, которые представляют плавневые территории края, имеют 251,1 тыс. га, или 3,3%. Следующей по площади категорией земель являются земли, занятые промышленными и транспортными предприятиями, объектами связи, радиовещания, информатики, космического обеспечения, энергетики, обороны и иного назначения. Их площадь составляет 233,1 тыс. га, или 3,1%. Земли водного фонда (водохранилища, реки, озера) занимают на территории края 86,6 тыс. га, или 1,2%. В составе земель сельскохозяйственного назначения наибольшие площади отведены под сельскохозяйственные угодья. Они размещены на площади 4186,4 тыс. га, что составляет 87% от всех земель этой категории. Если учесть, что 88,6% всех сельскохозяйственных угодий края находится в составе земель сельскохозяйственного назначения, то с полным основанием можно утверждать, что в эту категорию земель включены угодья, отражающие их целевую сельскохозяйственную направленность. Подтверждает данный вывод и то, что такой интенсивно используемый вид угодий, как пашня, в составе земель сельскохозяйственного назначения занимает 3694,6 тыс. га. или 97,6% от всей площади пашни края. Почти все площади многолетних насаждений (сады, орехоплодные, виноградники, чайные и др.) также находятся в составе земель сельскохозяйственного назначения. Преобладающий удельный вес этой категории земель в составе земельного фонда крал, особенно сельскохозяйственных угодий, в сочетании с наличием самых плодородных земель Российской Федерации определяют особую роль этих земель в развитии как сельского хозяйства, так и всей экономики края. Распределение почв по сельскохозяйственным угодьям показано в табл. 95. В составе земель сельскохозяйственного назначения важное место занимают земли сельскохозяйственных научно-исследовательских и учебных заведений. В настоящее время за 79 учреждениями закреплено 52,7 тыс. га земель, что составляет 1,1% от земель сельхозназначения края. В результате осуществляющихся реформ на селе произошли коренные изменения в формах организации сельскохозяйственного производства. Вместо господствовавшего колхозно-совхозного производства преобладающей стала форма акционерных обществ, товариществ (69%). Там, где это приемлемо, сохранились колхозы и совхозы, которые по 138
4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЕЛЬНОМ ФОНДЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ площади земель занимают соответственно второе (13,4%) и третье (6,9%) места. Созданы предпосылки к тому, чтобы крестьянские хозяйства могли заявить о себе, как о надежных и крепких производителях сельскохозяйственной продукции - они владеют 5,9% от всех земель сельскохозяйственного назначения и занимают по этому показателю четвертое место в крае. 95. Распределение основных типов и подтипов почв Краснодарского края по видам угодий Типы и подтипы почв Черноземы южные Черноземы обыкновенные Черноземы типичные Черноземы выщелоченные Черноземы выщелоченные уплотненные Черноземы выщелоченные слитые Черноземы оподзоленные Серые лесостепные Серые лесные Дерново-карбонатные Перегнойно-сульфатные Бурые лесные Желтоземы Коричневые Луговато-черноземные Луговато-черноземные уплотненные Луговато-черноземные слитые Лугово-черноземные Лугово-черноземные уплотненные Лугово-черноземные слитые Лугово-черноземные подтопляемые Луговые Влажно-луговые Аллювиальные луговые Л у гово- лесн ые Лугово-болотные Аллювиальные болотные перегнойно-глеевые и торфяные Горно-луговые Прочие (солончаки, солоди, солонцы и др.) Итого: Необследованные земли (гослесфонд, водный фонд, земли запаса и др.) | Итого по краю на 1.01.1994 г. Общая площадь, тыс. га 157,6 2966,6 645,1 240,7 32,0 38,5 4,2 69,0 65,4 78,4 4,6 143,5 1.3 31,7 245,0 85,2 5,9 146,6 23,7 35,2 2,5 139,5 13,5 241,6 9,6 125,0 80,5 89,0 85,2 5806,6 1741,9 7548,51 В том числе | пашни 66,5 2244,0 555,3 160,2 22,1 31,3 1,3 1 38,8 12,0 10,1 - 5,8 0,4 3,0 161,6 72,5 3,0 92,9 12,8 17,7 0,6 92,3 1,9 106,4 3,7 39,6 27,0 - 5,5 3788,3 3788,3 сельхозугоди и 121,6 2354,6 581,0 213,5 26,0 35,3 4,2 54,1 37,1 44,2 1 3,4 17,91 1,0 5,4 196,3 76.9Н 5.0 114,7 21,6 33,3 1,6 118,4 9,9 188,2 5,4 59,5 33,3 66,5 57,4 4487,3 4487,зД 90. Структура сельскохозяйственных угодий на землях сельскохозяйственного назначения и изменения их площадей Угодья Пашня Многолетние насаждения Залежи Сенокосы Пастбища [Всего 1990 г. Площадь, тыс. га 3791,1 130,8 23,9 29,2 384,8 4359,8 Удельный вес, % 87,0 3,0 0,5 0,7 8,8 100 1993 г. Площадь, тыс. га 3494,6 122,8 27,7 26,4 314,9 4186,4 Удельный вес, % 88,2 2,9 0,7 0,7 7,5 100 Изменение площадей угодий, тыс. га -96,5 -8,0 + 3,8 -2,8 -69,9| -173,4ll Структура сельскохозяйственных угодий земель сельскохозяйственного назначения за анализируемый период практически не изменилась. Однако все виды сельскохозяйственных угодий (кроме залежи) уменьшились (табл. 96). Уменьшение сельскохозяйственных угодий этой категории земель связано с передачей земель в состав населенных пунктов. Наряду с этим продолжается уменьшение интенсивных видов угодий - пашни и многолетних насаждений из-за глобального повышения уровня грунтовых вод и других причин деградации почв. Подтверждение тому - увеличение такого вида угодий, как залежь. 139
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ В . крае выделено семь природно- экономических зон: северная, центральная, западная, Анапо-Таманская, южно-предгорная, черноморская, горно-лесная. Структура сельскохозяйственных угодий на 1990 г. и на перспективу показана в табл. 97. Тенденция уменьшения площадей ценных угодий будет продолжаться. За последние 25-30 лет в крае ярко проявились процессы деградации почв (табл. 98). По данным КубаньНИИгипрозема, процессам водной эрозии подвержено почти 550 тыс. га пашни, причем процесс этот нарастает. За 15 лет (с 1975 по 1990 г.) площадь среднеэро- дированной пашни увеличилась в 6 раз (с 45 до 270 тыс. га). Это означает, что названные почвы потеряли как минимум половину горизонта А и от четверти до половины своего плодородия. В 1,3 раза возросли за этот же период площади под слабо- и сильноэродиро- ванными почвами. За последние 20 лет в крае смыто 575 млн т почвы, которой занесено и испорчено значительное количество посевов и посадок у подножий склонов, заилены водотоки и т.д. Почвы предгорных и горных районов после распашки становятся эрозионно неустойчивыми, и малейшие нарушения агротехники ведут к катастрофическим последствиям. Водная эрозия проявляется не только в предгорных и горных районах, но и в степных; даже на склонах в 0,5-2с* в течение года может смываться до 3-4 мм поверхности почвы, а на склонах 2-5" ежегодный смыв достигает 8-9 мм. Зона* I II III IV V VI VII [Всего 97. Структура земельных ресурсов по зонам края Год 1990 Общая площадь, тыс. га 1923 2180 559 319 2521 792 Площадь с/х угодий. ТЬ1С. ГП 1680 1642 384 167 1055 52 В т. ч. пашни 1542 1509 339 79 739 5 Доля пашни от общей площади 80 69 61 25 29 0,7 ОТ 11Л01Ц. с/х угодий 92 92 88 47 70 10 2005 (предположение) Общая площадь, тыс. га 1848 1902 481 206 1297 86 Площадь с/х угодий, тыс. га 1614 1626 381 150 968 - 40 В т. ч. пашни 1537 1471 335 81 670 8 Доля пашни от общей площади 83 77 70 39 52 9 Сельскохозяйственного значения не имеет 4980 4213 4779 4102 от площ. с/х угодий 95 90 88 54 69 20 I к 1990 г., тыс. га 1 с/х угодий -66 -16 -3 -17 -87 -12 -201 пашни -5 -38 -4 2 -69 3 -111| * I - северная, II - центральная, III черноморская, VII - горно-лесная. Не меньшее воздействие на почву оказывает дефляция. Наиболее опасными оказываются участки зяби и поля со слаборазвитой растительностью. Сухая распыленная почва при скорости ветра 4-7 м/сек "дымится" или на поверхности начинает "мести поземка", а при скорости ветра 15-20 м/сек это явление переходит в "пыльную" бурю. К 80-м гг. на 1,2 млн га черноземов мощность почв в результате ветровой эрозии уменьшилась на 20-30 см, и они из сверхмощных должны быть переведены в разряд мощных. Анализ материалов почвенных обследований края конца прошлого, начала нынешнего века и периода западная. IV - Анапо Таманская, V - южно предгорная. VI - 40-80 гг. показывает, что от первоначального содержания гумуса в большей части черноземов в среднем около 5% к настоящему времени осталось 3,7%. По этим данным был составлен график динамики содержания гумуса за столетний период, который свидетельствует о том, что если до 30-х гг. темпы снижения содержания гумуса составляли 0,01 абсолют- 98. Оценка степени физического повреждения почв Краснодарского края Виды повреждений Дефлированные Водная эрозия Солонцовые комплексы Кислые почвы Уплотненные, всего в т.ч. переувлажненные 1 Всего повреждено Пашня тыс. га 1040896 549900 35319 55582 579081 341436 2258778 % 26,7 14,1 0,8 1,4 14,8 8,7 57,8 Сенокосы и пастбища тыс. га 17381 163553 26117 35933 204501 128219 447475 % 3,8 35,8 5,7 7,8 44,5 27,9 27,3 Всего тыс. га 1058277 713453 59436 91515 789582 469665 2706253 % f 24,2 16,3 1,3 2,1 18,0 10,8 61,91 140
4 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЕЛЬНОМ ФОНДЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ ного процента в год, то в 30-50 гг. они возросли до 0,03%, а в 60-80-е гг. (период интенсификации земледелия) потери гумуса составили уже 0,05% в год. По прогнозу к началу следующего века, если не принять экстренные меры, содержание гумуса может снизиться до 3-3,5%. Уже сейчас 66,9% черноземов содержат гумуса менее 4%, т.е. они должны быть переведены в слабогумусные (табл. 99). Сейчас исходная структура почв Кубани либо разрушена, либо претерпела глубокие изменения. Почти на всех старопахотных почвах водопрочность структуры в 1,5 раза ниже, чем на залежи или после многолетних трав. Причины утраты почвами структуры можно разделить на три категории: 1. Механическое разрушение под воздействием движителей, опорных колес и сельскохозяйственных орудий. За последние 20 лет давление на почву возросло в 3-6 раз. 2. Физико-химические причины связаны с внедрением в почвенно-поглощающий комплекс (ППК) одновалентных катионов. При этом коллоиды, в первую очередь гумусные, при увлажнении пептизируются и теряют свои клеющие, цементирующие свойства. 3. Биологические причины связаны с минерализацией и потерей почвенного гумуса, а также с уничтожением химическими веществами почвенной биоты, прежде всего - дождевых червей. Разрушение структуры приводит к развитию процессов переуплотнения, слитогене- за, переувлажнению почв. В настоящее время в крае выделено до 580 тыс. га пашни и 207 тыс. га других сельскохозяйственных угодий с явными признаками переуплотнения и слитости. Из этого количества 208,3 тыс. га пашни и 57,8 тыс. га других угодий относятся к числу генетически уплотненных почв (слитые и уплотненные черноземы, серые лесостепные глееватые, солонцы, глинистые переуплотненные почвы поймы и т.д.). У остальных почв переуплотнение, глыбистость, образование мощного плотного подпахотного слоя связаны с антропогенными воздействиями. За последние 20-30 лет площади уплотненных почв на пашне возросли в 2,9 раза, на других угодьях - в 2,6 раза. Переуплотнение земель сопровождается переувлажнением, подтоплением, возрастанием эрозии и иными неблагоприятными явлениями. Анализ изменений плотности черноземов Кавказского района показывает, что за 20 лет объемная масса этих почв в среднем возросла на 0,10-0,15 г/см3 и часто приближается к критической величине плотности (1,35 г/см3), а иногда и превышает ее, резко снижая урожай сельхозкультур. 99. Средневзвешенное содержание гумуса, подвижного фосфора и обменного калия Район и город Аб инекий [Анапский Апшеронский Велогли некий Белореченский Брюховецкий Выселовский Гулькевичский Динской Ейский Кавказский Калининский Каневской Кореновский Красноармейский Крыловской Крымский Курганский Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовской Новок убанск и й Новопок ровск и й Оградненский Павловский Приморско- Ахтарский Северский Славянский Старом ииской Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербииовский Армавир Геленджик Горячий Ключ Краснодар Новороссийск | Всего) Т Гумус, % 3,86 2,65 3,04 3,68 3,75 3,75 4,07 3,75 3,22 3,80 3,69 3,61 3,68 3,88 3,55 3,93 4,32 4,31 3,81 4,81 3,81 4,26 4,45 3.91 5,82 3,88 3,71 3,11 3,71 4,09 3,97 2,83 3,56 3,60 4.24 3,76 3,91 - - - 3,49 2,72 3,92 1 Фосфор (Р2Од), МГ на 100 г почвы 3,6 2,7 3,5 1,6 3,8 2,1 2,7 2,8 3,3 1,7 2,4 2,8 2,4 3,5 4,06 1,1 3,8 3,2 1,8 2,8 2,6 2,9 2,5 1,8 2,7 1,9 2,5 3,2 3,6 2,4 2,8 3,3 2,5 2,5 1,9 2,6 4,1 2,0 3,0 2,9 3,5 4,3 2,8 1 2,7 1 Калий (К20), мг на 100 г почвы 37,3 37,3 27,1 45,4 36,6 42,8 43,0 42,8 42,9 45,6 44,4 1 45,1 45,8 45,3 43,8 45,4 36,2 42,6 45,5 40,0 45,3 38,7 41,9 45,9 41,9 47,6 46,0 32,1 40,7 46,0 41,9 34,1 45,6 45,9 38.2 42,3 38,4 46,0 41,2 31,2 31,8 I 45,3 38,7 42,2 1 Широкое распространение в крае получили процессы переувлажнения земель, причем начиная с 80-х гг. это явление приняло характер стихийного бедствия. Материалы инвентариза- 141
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ ции земель показали: если в 1972 г. переувлажненные земли в крае составляли 6,7% от площади сельхозпредприятий, то в 1988-1990 гг. их площадь составила 11,9%, т.е. увеличилась в 1,5 раза (табл. 100). 100. Распространение переувлажненных земель по климатическим и географическим зонам Краснодарского края Климатические зоны, осадки Засушливая 300-500 мм КУ=0,15-0,25 Неустойчиво- влажная 500-550 мм КУ=0,25-0,30 Умеренно- влажная 550-700 мм КУ=0,3-0,4 Влажная 700-950 мм КУ=0,4-0,6 Избыточно- влажная 950-1500 мм КУ=0,6-1,0 | Всего | Типичные районы в зонах Ейский Темрюкский Брюховецкий Кореновский Усть-Лабинский Красноармейский г. Краснодар Белореченский Абинский Северский г. Сочи ШЮ- ЩОДЬ земель с/х пред- ирн- яти и ♦ •гыс. га 155,7 99,2 107,9 116,7 121,8 144,7 55,0 73,2 69,0 66,3 12,5 4791,8, Переувлажн. земли, % от общей площади | 1972 г. 10,9 3,3 3,6 3,3 3,8 29,7 7,9 12,9 38,7 22,0 0,6 1988- 1 1990 IT. 20,7 20,0 4,9 5,5 10,8 30,0 17,1 27,1 47,4 39,8 19,7| 11,94|| Отмечено, что возрастание площадей переувлажненных земель (ППЗ) наблюдалось не только во влажные годы, но и в определенные периоды засушливых лет. Тем самым на эти процессы оказывает влияние целый ряд факторов, которые подразделяются на две группы: естественные (природного характера) и антропогенные. Естественные природные факторы: климатические, гидрологические, геоморфологические и рельефные, гидрогеологические и почвенные. Климатические факторы оказывают непосредственное влияние на ППЗ. Выявлена зависимость ее динамики от среднегодовой суммы осадков и суммы осадков за период с ноября по май в пределах каждой климатической зоны: при обеспеченности осадков (Р,% ^ 75%) наблюдается максимум ППЗ, при Р < 25% - минимум ППЗ. Отмечено, что минимумы и максимумы осадков в 25-30- летних циклах возрастают по величине, т.е. в центральной части края постепенно нарастает гумидность климата. В частности, за 98- летний период наблюдений на метеостанции Краснодар (1895-1993 гг.) абсолютный максимум осадков наблюдался в 1988 г. и составил 1160 мм при среднемноголетнем значении 650 мм. В этот же год отмечался максимум ППЗ. Гидрологические факторы наиболее существенно влияют на переувлажнение в Заку- банской террасированной равнине и в предгорной зоне, где при паводках многочисленных горных рек переувлажняются значительные площади. Геоморфологические и рельефные факторы - одни из определяющих по влиянию на процессы переувлажнения. В северо-западной и центральной частях края ППЗ распространены по замкнутым неглубоким плоским бессточным понижениям площадью от 1 до 250 га и по обширным депрессиям (Ейский район) глубиной от 2 до 6 м и более, площадью 500-3000 га. Генезис западин обычно связывают с просадочностью лессовидных отложений, которыми сложена степная часть края. Гидрогеологические факторы способствуют переувлажнению земель в зонах, характеризующихся отсутствием естественной дренированности (степная часть края и дельта Кубани), а также в Предгорной зоне, где, наоборот, наблюдается выклинивание и разгрузка грунтовых вод по залегающим близко к поверхности третичным глинам, приводящие к образованию мочаков и мочаковатых почв. Кроме того, активизация тектонических процессов определила интенсивное сжатие Азово-Кубанского прогиба, вызвавшее подъем уровня грунтовых вод на 6-13 м. Почвенные факторы играют двойственную роль в распространении ППЗ: в одних условиях переувлажнение приводит к формированию в почвах процессов, способствующих дальнейшему росту переувлажнения, в других - свойства почв служат причиной этого явления. Так, в степной зоне (с суммой осадков за год > 650 мм) в почвах черноземного типа, приуроченных к замкнутым понижениям, всегда присутствует уплотненный горизонт, что указывает на наличие процессов с литогенеза. Степень проявления слитогенеза варьирует от слабой до сильной степени и, видимо, зависит как от возраста формирования понижений, так и от скорости деградации лессо- • видных отложений. Механизмы и скорости протекания слитогенеза изучены слабо, поэтому необходимо систематически наблюдать и изучать подобные явления для предупреждения процессов деградации и мелиорации
4 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЕЛЬНОМ ФОНДЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ деградированного почвенного покрова. В Закубанской террасированной равнине (сумма осадков ^ 700 мм/год) широко распространены черноземы сильновыщелоченные слияые, в которых слитой горизонт начинается с поверхности или с подпахотного слоя, что приводит к переувлажнению практически на всех элементах рельефа. В предгорной зоне, с преобладанием серых и темно-серых лесных почв, также обнаруживается процесс слитогенеза (в почвах вскрывается плотный водонепроницаемый горизонт, часто с поверхности). Следствием оказывается широкое распространение переувлажненных земель на всех элементах рельефа. В различных частях края при близком залегании к поверхности третичных глин и высокощелочных грунтовых вод (Ейский, Таманский полуострова, склоны Ставропольской возвышенности) локально распространены солонцеватые почвы. Солонцовые горизонты данных почв имеют большую мощность, характеризуются очень низкой водопроницаемостью, что определяет распространение переувлажнения. В дельтовой зоне края распространены гидроморфные луговые, лугово- болотные и болотные почвы, имеющие огле- енные слабоводопроницаемые горизонты. Генезис этих горизонтов обусловлен переувлажнением, в то же время они также служат причиной переувлажнения. Переувлажнение земель наблюдалось и до интенсивного освоения края. Однако воздействие человека на распространение переувлажнения земель, особенно в последние 30-60 лет, приобрело значение, сопоставимое с естественными факторами, а в некоторых районах (Красноармейский, Динской и Калининский) имело ведущее значение. В степной черноземной зоне края проведение различных техногенных мероприятий (строительство дорог в насыпях, сооружение дамб и прудов на степных реках, водохранилищ и каналов, проведение планировок, разведение лесополос, широкомасштабное орошение, обработка почвы тяжелой техникой и т.п.) значительно изменили естественный природный фон. В первую очередь изменились условия естественной дренированности. Зарегулированные степные реки превращены в цепь прудов и практически перестали выполнять роль естественных дрен. Это же касается многочисленных степных балок, многократно перекрытых насыпями дорог и переездов. Применение тяжелой техники и увеличение частоты ее проходов приводит к уплотнению почв. На площадях под многолетними насаждениями (сады, виноградники), где техника в течение ряда лет проходит след в след, образуются локальные зоны с низкой водопроницаемостью, служащие причиной переувлажнения. Планировки понижений, в которых сформировались почвы со слитым горизонтом, вместо снижения переувлажнения часто приводили к увеличению ППЗ. Приведенный перечень техногенных мероприятий не включает всю сумму антропогенного воздействия на естественный фон. Но все они приводят к изменению естественного перераспределения влаги на поверхности, изменяют сложившуюся природную приуроченность переувлажненных земель и в большинстве случаев способствуют распространению ППЗ. Исследования почв края, выполненные по программе мониторинга земель, выявили, что на загрязнение почв повлияли различные причины: выбросы химических комбинатов, промпредприятий, нефтегазодобычи, нефтепереработки, а также химсклады, свалки, внесение минудобрений и средств защиты растений, экзогенные геологические процессы на рудопроявлениях. Территория края, в зависимости от ее функциональной специализации, густоты, размеров и интенсивности эколого-геохими- ческих аномалий с превышением ПДК содержания тяжелых металлов и мышьяка, может быть разделена на зоны с различной качественной оценкой загрязнения: благополучные, выборочно-благополучные, малоблагопо- лучиые, неблагополучные. Благополучная зона охватывает сельскохозяйственные поля богарного землепользования в Белоглинском, Новопокровском, Крыловском административных районах и территорию Кавказского государственного заповедника. Здесь нет комплексных геохимических аномалий, наблюдаются точечные и моноэлементные аномалии. Общая площадь зоны составляет 12,3 тыс. км2. Выборочно благополучная .юна занимает лесостепной, лесной Северский, Туапсинский районы, а также полосу сельскохозяйственных земель шириной 100 км северо-западного простирания от г. Гулькевичи до г. Ейска. На фоне редких моноэлементных аномалий выделяются локальные (100-250 км2) комплексные аномалии вокруг населенных пунктов: городов Кропоткин, Тихорецк, Ейск и Туапсе, станиц Павловская и Ленинградская. Общая площадь этой зоны - 30,3 тыс. км2. Малоблагополучная зона распространена в районах возделывания винограда (Темрюкс- кий район и северная часть Черноморского 143
А. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ побережья), сельскохозяйственных районах поливного земледелия, примыкающих к долине р. Кубани от Краснодара до Армавира, а также полях богарного земледелия. В данной зоне значительную площадь занимают моноэлементные аномалии мышьяка, цинка, меди, свинца и контрастные комплексные аномалии вокруг городов Краснодар, Усть-Лабинск, Армавир, Тамань, Анапа. Общая площадь зоны составляет 17,5 тыс. км2. В неблагополучную зону входят сельскохозяйственные поля заливного земледелия (рисосеющие), территории рекреационного назначения (район Б.Сочи), а также промышленные и промышленно-транспортные узлы (нефтедобывающие районы, города Майкоп, Белочеренск, Новороссийск). Эколого-геохи- мические аномалии данной зоны характеризуются широким спектром элементов, значительными размерами, но относительно аномальными концентрациями (рисосеющие районы), небольшой площадью, но высокой контрастностью, густотой их расположения. Общая площадь зоны - 23,5 тыс. км2. Загрязнение городских агломераций промышленными и транспортными выбросами, оценка которых дана по результатам анализа 2-3 проб на город, наблюдается повсеместно, вне зависимости от ландшафтных условий. По степени убывания концентраций загрязняющих элементов города расположились так: Новороссийск, Тихорецк, Майкоп, Краснодар, Хадыженск, Апшеронск, Армавир, Б.Сочи, Кропоткин, Ейск, Геленджик, Анапа и т.д. Помимо тяжелых металлов земли сельхозназначения в отдельных районах загрязнены естественными радионуклидами и искусственными радионуклидами. Первые выходят на дневную поверхность с рудопроявле- ниями урана в районе населенных пунктов Витязево и Джемете, повышенная их концентрация отмечена на землях, прилегающих к Троицкому йодному заводу в Крымском районе, у пос. Мезмай Апшеронского района. Радионуклиды искусственного происхождения Сг137 и Sr90 в концентрациях, превышающих глобальные значения, выявлены в пос. Мезмай, на землях совхоза "Адлерский чай", у пос. Красная Горка и Б.Сочи. Происхождение их объясняется выпадением из аэрозолей, образовавшихся после аварии на ЧАЭС. Выявлено, что источниками поступлений ЕРН могут быть минеральные удобрения: в частности, хлористый калий Березниковско- го химкомбината содержит повышенное количество Ra22(i. Загрязнение почв ядохимикатами с превышением ПДК обнаружено на отдельных участках табачных плантаций в Се- верском районе и полевых севооборотах Темрюкского, Кореновского и Приморско- Ахтарского районов. Во всех случаях загрязняющие вещества представлены препаратами хлорорганической группы. При геоботаническом обследовании естественных кормовых угодий в предгорной и горной зонах края отмечена тенденция увеличения зарастания пастбищ кустарником: если в 1990 г. площадь таких угодий составляла 27,8 тыс. га, то к 1994 г. она увеличилась в 1,5 раза, а именно до 42,6 тыс. га. В составе земель сельскохозяйственного назначения особое место занимают орошаемые землиу размещенные на площади 419,7 тыс. га, что составляет от этой категории земель 8,7%. Орошаемые земли представлены инженерными рисовыми системами и, в основном, крупными государственными системами, на которых применяются дождевальные установки. В 1990 г. орошаемые земли в крае были размещены на площади 438,7 тыс. га, а к 1 января 1994 г. они сократились на 19 тыс. га; из них пашня раньше занимала площадь 426,4 тыс. га, а сейчас - 410,4 тыс. га, т.е. стала меньше на 16 тыс. га. Основными причинами являются повсеместное повышение уровня грунтовых вод и, как следствие, образование на поверхности заболоченных участков, которые исключают возможность применения на них дождевальной техники. Осушенные земли в крае занимают незначительные площади: всего осушенных земель — 24,6 тыс. га, в том числе пашни - 19 тыс. га. В сравнении с 1990 г. их площадь возросла всего на 4,1 тыс. га, в том числе пашни - на 3,7 тыс. га. Как правило, осушительные сети представлены открытыми собирателями и сбросными каналами. С закрытым дренажем построена осушительная сеть на пашне площадью 2,9 тыс. га. 144
4 '} ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ В СИСТЕМЕ АГРОПОЧВЕННОГО РАЙОНИРОВАНИЯ РОССИИ 4.2. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ В СИСТЕМЕ АГРОПОЧВЕННОГО РАЙОНИРОВАНИЯ РОССИИ Отдельные районы Краснодарского края неоднородны по почвенным условиям. В результате агропочвеиного (почвеино-экологи- ческого, географического) районирования выделяются почвенные провинции - часть почвенной зоны или подзоны, характеризующаяся определенными отличиями в строении и составе типов и подтипов почв, которые оо- условлены различными биоклиматическими условиями отдельных частей зоны или подзоны (табл. 101). Одновременно учитываются степень сельскохозяйственной освоенности территории и возможные пути мелиорации. 101. Агропочвенное районирование Краснодарского края в системе районирования России Название Приазовско- Предкавказская провинция (Ж2;{) мощных и сверхмощных черноземов Северо-Кавказская провинция (Е2) бурых, серых и серых лесостепных почв Высокогорная Кавказская провинция (К]) альпийских и субальпийских | почв Западно- Кавказская горная провинция (JIj) ■ ——....-—. ■ — — ..... — ——.—.—., Структура почвенного покрова Ж - Центральная лесостепная и степная область. \Ж'2 - Степная .юна обыкновенных черноземов. Сравнительно однородный почвенный покров: черноземы обыкновенные (карбонатные), типичные, выщелоченные и южные (каштановые), сверхмощные, мощные, реже среднемощные малогумусные и слабогумусирован- ные глинистые и тяжелосуглинистые на лессовидных отложениях в сочетании с аналогичными почвами в разной степени дефлироваиными в предгорной полосе. В подзоне выщелоченных черноземов Азово-Кубанскон низменности однородность почвенного покрова, нарушается обширными депрессиями с луговыми осолоделыми почвами и солодями. Е - Западная буроземыо-лесная область. Et - Широколиственная .юна бурых лесных почв. Расчлененные горы и нагорные эрозионно-структурного строения зоны с высотно- и экспозицнонно-дифференцированным почвенным покровом. Нерасчлененные участки встречаются локально небольшими площадями и заняты полноразвитыми почвами. В низкогорной и предгорной полосе на пологих склонах развиваются серые и бурые лесные почвы. С увеличением высоты бурые лесные типичные почвы становятся господствующими. На крутых склонах мощность снижается, встречаются неполноразвитые почвы. В долинах рек на террасах формируются аллювиально-луговые и лесолуговые почвы. В самой западной части провинции структуру почвенного покрова определяют рендзикы и коричневые неполноразвитые почвы со значительным количеством эродированных видов разной мощности. К - Высокогорная область Высокогорья с почвами различной мощности, часто прерываемое осыпями и обнажениями. В западной части провинции структура покрова определяется горно-луговыми, в восточной - горно-степными почвами. Мо заиность создается разнообразием пород и эрозионными склонами раз ной крутизны. || Л - Субтропическая умеренно-теплая влажно-лесная область | Расчлененные горы и нагорья эрозионно-структурного строения с высотно- и экспозициоино-дифференцированным почвенным покровом. Желтоземы, бурые и бурые лесные кислые почвы определяют фон почвенного покрова, мозаично усложняемого эрозионными процессами, разнообразием горных пород и неполноразвитым родом почв. || 145
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ 4.3. АГРОЛАНДШАФТЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ И ИХ РАЙОНИРОВАНИЕ В основу современной системы рационального землепользования положен ланд- шафтно-адаптивный принцип. Суть его заключается в систематическом, комплексном подходе к использованию земли, формировании экологически сбалансированных агро- ландшафтов. Ландшафт - это сложная природная система (природно-территориальный комплекс), состоящий из связанных совместным происхождением и функционально (т.е. потоками вещества и энергии) геоморфологических структур, а также биологических систем (биоценозов). Природный ландшафт достаточно устойчив, и его эволюция соразмерна о геологической эволюцией планеты. Кроме того, в определенной мере он может воспроизводить самого себя (грунтовые и поверхностные воды, почвы, растения, животные), обладая способностью самостабилизации и самовоспроизводства отдельных своих компонентов. Почва является центральным звеном в этой функциональной системе. На ней вырастают растения, связывающие солнечную энергию. Эта энергия, а также вещества, извлеченные из почвы, в виде растительных и животных осадков снова попадают в почву, где преобразуются в органическое вещество почвы и минеральные вещества, способные к дальнейшей циркуляции в биологическом круговороте. Через почву проходят атмосферные осадки, формируя солевой состав грунтовых вод, постоянный и типичный для данного ландшафта. Мертвые и живые компоненты ландшафта определяют особенности газового состава атмосферы над данной местностью и характер его движения. Находясь в центре миграционных потоков вещества и энергии, почва остается стабильным компонентом, и эта стабильность обусловлена именно продукционными и миграционными процессами. Нарушение их прежде всего и сказывается на состоянии почв. Агроландшафт - это преобразованный под влиянием сельскохозяйственного производства природный ландшафт. Преобразование может быть как созидательным, так и разрушительным. В настоящее время сельскохозяйственные преобразования, не учитывающие сложных связей в ландшафте, оказывают в большинстве случаев отрицательное воздействие. Усилились такие разрушительные процессы, как дефляция и эрозия. В предгорьях и на Черноморском побережье на сельскохозяйственных угодьях проявляются оползни. Увеличивается уплотнение почв, разрушение ее структуры, потеря гумуса, мочковатость, подкисление. Нарушен режим речного стока и его химический состав. Вынос в Азовское море с речным стоком пестицидов и других токсичных веществ и элементов стал наряду с общим сокращением речного стока основной причиной деградации этого в недавнем прошлом одного из самых продуктивных в мире морей. Исчезла естественная растительность, многие полезные виды животных. Резко обеднилась почвенная биота, этот важнейший фактор ее стабилизации и самовоспроизводства. Следовательно, оптимальный агроландшафт - это такой преобразованный природный ландшафт, в котором сохранены средо- стабилизирующая, ресурсовоспроизводящая и саморегулирующая его способности. Агроландшафт служит объектом сельскохозяйственной деятельности и одновременно средой обитания сельскохозяйственных культур, домашнего скота и самого человека. Поэтому он должен быть комфортным для жизни и производственной деятельности человека, эстетически привлекательным. Функционирование агроландшафта возможно только при наличии таких компонентов, как пашня (севооборот), полезащитные лесные насаждения, луга, пастбища, водоем, животноводческая ферма (потребитель растениеводческой продукции, источник органического удобрения) и поселение человека с хозяйственным двором и перерабатывающими предприятиями. Перечисленные компоненты, помещенные в геоморфологический выдел с ясными границами и направлением геохимических потоков (речная долина, водораздел, склон и др.), можно определить как локальный агроландшафт. Его размеры зависят от геоморфологической сложности местности. В степной части - это площадь в несколько тысяч, в предгорной и горной - сотни гектаров. В локальном ландшафте могут выделяться его компоненты: урочища, подурочища, фации. Последние предваряют наименьшие ландшафтные выделы с ясно обозначенными границами (западины, мелкие балки, куртины кустарников, поляны, участки севооборотного поля). Ландшафт, как и агроландшафт, это открытая система, связанная функционально и геохимическими потоками с соседними локальными ландшафтами, образуя взаимосвя- 140
4.3 АГРОЛАНДШАФТЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ И ИХ РАЙОНИРОВАНИЕ занные группы (ландшафтные катены). Таким образом, границами ландшафтов являются естественные рубежи, не совпадающие с границами землепользования. В то же время мероприятия по оптимизации агроландшафта необходимо выполнять на всей территории, а не ограничиваться границами данного землепользования. Невозможно бороться с ветром и водной эрозией на отдельно взятом поле, ведь ветер и вода не признают административных границ. Чтобы предотвратить их разрушительное действие, нужно обустроить в проти- воэрозионном отношении весь ландшафт: посадить сеть лесополос, создать сеть водоотво- дящих канав по всему водосбору и т.д. Для степи суть оптимизации агроланд- шафтов сформулирована еще В.В.Докучаевым в тезисе о "выработке норм, определяющих относительные площади пашни, лугов, леса и вод". На практике положение реализовано в устройстве агроландшафта имения "Каменная степь", остающегося и сегодня примером успешной оптимизации ландшафта. Приведенное положение касается и Кубанских степей, где пашня занимает более 90% землепользования. Здесь формирование агроландшафта начинается с уменьшения доли пашни. Это возможно сделать за счет зал ужения средне- и сильнодефлированных и эрозионных участков пашни, переувлажненных распаханных днищ балок и замкнутых понижений. На недопустимость распашки данных ландшафтных элементов указывает еще В.В.Докучаев, обосновывая это большой влагообеспечи- вающей их ролью. Кроме того, необходимо завершить систему ветрозащитных и противо- эрозионных лесополос, сделать водоохранные посадки по берегам рек, прудов и балок, создать вокруг поселков лесопарковые рекреационные зоны. Большое значение имеет организация микрозаповедников, позволяющих сохранить полезную флору и фауну, эффективно использовать биологический метод борьбы с болезнями и вредителями. Ремизные участки должны быть соединены между собой "биокоридорами", в качестве которых могут быть использованы лесополосы и залуженные участки. Благодаря такому переделу пашни можно снизить ее долю в степной части до 75-80%, а в предгорной зоне до 40-60%. Вторая задача оптимизации агроландшафта - контурное размещение участков пашни. В степной равнинной части при крутизне склонов до 2°, возможна прямоугольная конфигурация полей с ориентацией длинной стороны поперек господствующих эрозионно- опасных ветров. Причем на склонах 1-2' следует предусматривать агротехнические противоэрозионные мероприятия (обработка поперек склона, увеличение доли культур сплошного сева и др.). На склонах более 2\ площади которых в степной части невелики, необходимо размещать поля контурно, т.е. располагать длинной стороной поперек склона. Поскольку направление склона меняется, то меняется и расположение поля, создавая контуры пашни. В предгорьях надо исключить из пашни все балочные понижения, все участки, где по геологическим условиям возможны оползневые и суффозиозные явления. Здесь, в связи с более обильными осадками, летними ливнями, целесообразно контурное размещение полей уже при крутизне склонов более 1". На склонах 2* и более кроме контурного размещения полей следует создавать буферные полосы из лугово-травянистой растительности с водоотводящими канавами. Пашня в предгорьях возможна на склонах 7-10' в зависимости от количества и интенсивности осадков. Причем на склонах до 5" можно выращивать в севообороте пропашные культуры, а на склонах более 5 - только культуры сплошного сева с большой долей многолетних трав. На склонах с крутизной более 7-10' можно возделывать плодово- виноградные культуры, чай, применяя специальное противоэрозионное оборудование местности: размещение рядов контурно поперек склона, террасирование, создание сети буферных полос, водоотводящих канав, противоэро- зионных лесных насаждений по специальному проекту. Система рационального землепользования не ограничивается оптимизацией агроландшафта. Важной ее составляющей служит система адаптивного растениеводства. Необходимо добиваться наибольшего соответствия культур почвенным условиям данной ландшафтной местности. Рассмотрим только одну сторону - соответствие растений почвенным условиям. Озимая пшеница. Этой культуре наиболее соответствуют степные условия с черноземами всех встречающихся здесь подтипов: обыкновенные, типичные и выщелоченные. При умелом воздействии технологий и управлении минеральным питанием здесь можно получать повсеместно высокие урожаи хорошего качества. Нужно обращать внимание на ветро- ударные склоны северо-восточной экспозиции, где всходы в наибольшей степени могут повреждаться дефляцией. Неблагоприятны 147
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ низкие подтопленные поля, где в зимний и ранневесенний период возможно вымокание всходов. Подсолнечник. Этой культуре степные условия также благоприятны. Глубоко проникающая стержневая корневая система как бы дренирует почву. Данную культуру можно использовать как мелиоративную для ускорения ликвидации уплотнения в почве. Сахарная свекла особо требовательна к сложению почвы. Она лучше удается на средне- и легкосуглинистых черноземах. Такие почвы встречаются узкой полосой вдоль высокого правого берега Кубани от Армавира до Усть-Лабинска, а также на левом берегу (Гулькевичский, Тбилисский районы). Хороши для нее и типичные черноземы Курганского и Лабинского районов. Кукуруза требовательна к водному режиму. Поэтому подлинно высокие и устойчивые урожаи в засушливых условиях обыкновенных черноземов получают только на орошении. В более увлажненных условиях выщелоченных и типичных черноземов (Тимашевский, Дииской, Тбилисский, Гулькевичский, Курга- нинский, Лабинский, Мостовской, Отраднеи- ский районы) высокие урожаи получают и без орошения при соблюдении технологии. Овощные культуры требуют оптимального сочетания увлажнения, рыхлости и высокого уровня минерального питания. Такое сочетание удается создать на суглинистых аллювиальных почвах речных долин (Кубань и ее притоки, а также долины рек, впадающих в Черное море). Весьма требовательны к почвенным условиям технические культуры. В общем виде наблюдается такая закономерность: чем более напряженные почвенные условия, тем меньше урожайность, но выше показатели качества. Так, виноград на богарных глинистых черноземах дает высокий урожай при низких показателях качества (сахаристость, кислотность, аромат и др.)- В тех же климатических условиях на бедных скелетных почвах виноград дает отменного качества ягоды, но при более низкой урожайности. То же самое относится к табаку, чаю, некоторым эфирно-масличным культурам. Поэтому для виноградников в равнинных условиях предпочтительны более сухие южные склоны, почвы среднего и легкого гранулометрического состава. Примером могут служить виноградники Ейского, Новокубанского, Темрюкского районов. Наиболее высокое качество при достаточно высокой урожайности получают на черноземах Анапского района. В горных условиях лучшими для виноградников являются дерново-карбонатные скелетные почвы. Табак в наибольшей степени проявляет свои технические качества на серых и бурых лесных почвах. То же относится к эфиромасличной розе. Чай хорошо растет только на кислых бурых лесных почвах с рН в корне обитаемом слое 4,5 - 6,5. Особые требования предъявляют к почвам плодовые культуры. Для долговечных высокопродуктивных садов необходима 2,5-. 3-метровая рыхлая хорошо аэрируемая толща почвогрунта, не содержащая водорастворимых токсических солей, и рН, не превышающий 8,6. Наиболее требовательна черешня. Наименее - слива, вишня, алыча, айва. Для яблони на сильнорослых подвоях указанные выше условия обязательны. Для слаборослых и карликовых подвоев достаточно 1,5-2 м благоприятной толщи почвогрунта. Абрикос и персик дает плоды высокого качества на легких хорошо прогреваемых почвах Тамани, Анапского района и Черноморского побережья. Хороши также бурые лесные среднесу- глинистые почвы Горячеключевского, Абин- ского и Крымского районов. С.И.Тюремнов в своей работе "Опыт дробного подразделения Северо-Западного Кавказа на естественноисторические районы" в сельскохозяйственных целях выделяет пшеничные, ячменные, подсолнечниковые районы. При агроландшафтном районировании Краснодарского края определено 25 типов агроландшафтов. В пределах степной равнинной провинции выделяются следующие агроландшафты: 1. Степной равнинно-западный водораздельный с зерно-подсол нечниково- кормовым агроцеиозом (Ейский, Щербиновский районы). 2. Степной равнинный водораздельный с зерно-подсолнечниково-свекловичным агроцеиозом (восточная часть Щербин о веко го, западная часть Староминского и северная часть Каневского районов). 3. Степной равнинно-эрозионный с зер- ново-подсолнечниково-свекловично-кормовым агроцеиозом (восточная часть Староминского, юг Кущевского, запад Тихорецкого, Ленинградский и Крыловской районы). 4. Степной равнинно-эрозионный водораздельный с зерново-подсолнечниково-кормовым агроцеиозом (север Кущевского, восток Тихорецкого, Белоглииский, Новопокровский районы). 5. Степной равнинный бассейна р. Бейсуг с зерново-свекловичио-кормовым агроцеиозом (север Брюховецкого, север Кореновского, Вы- селковский, правобережье Тбилисского, Кавказский районы).
4.4. ЭКОЛОГО-АГРОПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ГРУППИРОВКА ПОЧВ 6. Степной равнинный верховий бассейна рек Понура и Керпили с зерново-свекловично- маслично-кормовым агроценозом (Дииской, Усть-Лабинский, восток Тимашевского, западные окраины Тбилисского районов, г. Краснодар). 7. Степной равнинный среднего течения рек Понура и Кирпили с зерново- свекловично-маслянично-кормовым агроценозом (юго-восток Красноармейского, север и восток Калининского, запад Тимашевского и Брюховецкого районов). 8. Степной равнинный междуречья Ку- баиь-Уруп-Синюха с зерново-свекловичио- маслянично-кормовым агроценозом (левобережье Тбилисского, Гулькевичский, левобережье Новокубанского и Успенского районов). 9. Степной равнинно-холмистый с зерно- во-подсол нечниково-кормовым агроценозом (правобережье Иовокубанского и Успенского районов). 10. Сухостепной равнинно-холмистый с виноградарским агроценозом (Таманский полуостров). В нижней части долины и в дельте р. Кубань сформированы мелиоративные агроландшафты. 11. Долинный р. Кубань с овоще- плодово-зерновым агроценозом. Занимает в основном пределы бывших закубанских плавней на территории Адыгеи. 12. Стародельтовый с рисоводческо- кормовым агроценозом (Славянский, Красноармейский, частично Калининский районы). 13. Дельтовый с рисоводческим агроценозом (запад Славянского и Краснодарского, север Темрюкского районов). 14. Долинный р. Кубань и Адыгеи с овощеводческо-кормовым агроценозом (в пределах Крымского района). Чтобы рационально использовать земли, для оценки их экологического плодородия применяется метод объединения почв, разных по классификационному положению, в различные группы, чаще всего называемые агро- производственными. Эти группы почв сходны по своим агрономическим качествам по отношению к какой-либо сельскохозяйственной культуре или по общим растениеводческим качествам. Различаются три типа агропроизвод- ственных групп. 1. Объединение почв в соответствии с 15. Долинно-терассовый с рисово- кормовым агроценозом (север Абинского и Северского районов). Лесостепные предгорные агроландшафты. 16. Равнинно-террасированный с зерново- табачно-плодовым агроценозом (Крымский, Абинский, Северский районы). 17. Холмисто-возвышенный с табачно- зерново-плодовым агроценозом (Крымский, Абинский, Северский, Белореченский, Апше- ронский районы). 18. Равнинно-холмистый с зерново- картофельно-пастбищным агроценозом (От- радненский, Мостовский, Лабинский, юг Успенского районов). 19. Низкогорно-среднегорный с табачно- плодо во-пастбищным агроценозом (Белореченский, Горячеключевский, Апшеронский районы). 20. Долинный с виноградарским агроценозом (предгорные долины притоков р. Кубань в пределах Крымского района). 21. Среднегорно-высокогорные пастбищные агроландшафты, вкрапленные в естественные горно-лесные и горно-луговые ландшафты. На Черноморском побережье агроландшафты имеют локальное распространение. 22. Низкогорно-холмистый с виноградарским агроценозом (холмистая и низкогорная часть Анапского района). 23. Низкогорный прибрежный с виноградарским агроценозом (г. Новороссийск, западная часть Геленджикского района). 24. Низкогорный прибрежно-террасиро- ванный с садовым агроценозом (Геленджик- ский, Туапсинский районы). 25. Низкогорный прибрежный колхидский с плодово-чайно-овощным агроценозом (район г. Сочи). требованиями отдельных культур. Например, группировка почв в соответствии с требованиями пшеницы широко использовалась при освоении целинных и залежных земель. Различались хорошие, средние и плохие пшеничные земли. При выборе участков под плантации чайного куста используется группировка почв по их пригодности для этого растения. Имеются группировки почв по их пригодности для виноградников, табака, конопли и др. 2. Объединение почв в агропроизвод- ственные группы в соответствии с требова- 4.4. ЭКОЛОГО-АГРОПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ГРУППИРОВКА ПОЧВ 149
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ ниямд отдельных экологических групп сельскохозяйственных культур или типов использования угодий. Такие группировки составляются для плодовых культур, для оценки пашни в целом, для оценки почв сенокосно- пастбищных угодий и т.д. 3. Общие группировки почв, построенные без расчета на какие-либо определенные культуры и учитывающие оценку земель в целом, показывающие возможное рациональное использование почв. Первые два типа агропроизводственных группировок, как видим, предполагают объединение почв по некоторым отдельным признакам, наиболее важным для культуры или группы культур. Так, для чая важно учитывать рН и отвергать все карбонатные почвы; для конопли имеет значение прежде всего богатство элементами питания, структурность почв; для винограда - сухость, ма- логумусность, щебневатость. Третий тип группировок строится на учете общих свойств и возможности их использования в сельском хозяйстве под разные культуры и угодья. Учитываются также качество земель и признаки почв, ограничивающие их использование. Общие агропроизводственные группировки - наиболее распространенный тип группировок почв. Они обязательно дополняют все почвенные карты. Разные экологические группы сельскохозяйственных растений требуют неодинакового подхода к установлению оптимальных почвенных условий. Для каждой группы характерен специфический набор почв, на которых растения более продуктивны. Эти земли обычно называют лучшими или хорошими для данной культуры либо совокупности культур. Поэтому решение вопроса о качественной оценке почв как объекта их использования для различных растений - важная задача агропроизводственной группировки. Обязательна также оценка разных агрогрупп с указанием на лучшие, хорошие, средние и неудовлетворительные условия для растений. Существенным аспектом всякой группировки является объединение почв по отношению их к специальной агротехнике и мелиорации. В приводимой группировке почв Краснодарского края представлены три таксономических уровня: категория земель, классы земель, агропроизводственные группы. Категории земель - наиболее крупные подразделения группировки, показывающие распределение почв по их отношению к специальной агротехнике и мелиорации. Каждая • категория земель состоит из нескольких (или одного) классов земель. В классах земель почвы характеризуются одинаковой пригодностью для определенного вида использования, сходными мероприятиями по окультуриванию и повышению эффективного плодородия почв. Именно для класса земель в группировке указаны основные мелиоративные и агротехнические приемы улучшения и охраны почв. В агропроизводственные группы объединены почвы, близкие по генезису, естественным свойствам, качественной оценке. Естественно, что почвы, входящие в агрогруппу, характеризуются единством агротехники и мелиорации (категория земель), одинаковой пригодностью к использованию и исходными мероприятиями по повышению эффективного плодородия (класс земель). Классы земель А. Почвы, не требующие специальной агротехники и мелиорации I. Лучшие пахотные, хорошие са- 1. Черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные: довые, удовлетворительные вино- малогумусные, сверхмощные, среднегумусные, тучные, среднемощные. 2. Дерново-карбонатные выщелоченные. градные. II. Лучшие пахотные, удовлетворительные садовые и виноградные. III. Хорошие пахотные, удовлетворительные садовые и виноградные. 3. Черноземы обыкновенные: малогумусные, сверхмощные, среднемощные, среднегумусные, мощные. 4. Черноземы обыкновенные и типичные малогумусные мощные. 5. Черноземы обыкновенные типичные на третичных глинах, элювии плотных пород и т.д. 6. Черноземы южные мощные слабогумусные. 150
4.4 ЭКОЛОГО-АГРОПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ГРУППИРОВКА ПОЧВ IV. Хорошие пахотные, лучшие 7. Лугово-черноземыые равнинных пространств, садовые и виноградные. 8. Бурые лесные насыщенные, бурые лесные насыщенные оподзолениые, остаточно карбонатные. Подзолисто-бурые лесные. 9. Темно-серые и серые лесные. 10. Коричневые карбонатные, типичные и выщелоченные. V. Хорошие пахотные, лучшие 11. Бурые лесные насыщенные остаточно карбонатные, ко- виноградные, ограниченно-пригод- ричневые остаточно-карбонатные, бурые. ные садовые. VI. Средние пахотные, хорошие 12. Желтоземы слабонасыщенные, желтоземы слабощелоч- сядовые, лучшие для чая. ные лессивированные. Б. Почвы, требующие специальной обработки для улучшения водно-физических свойств VII. Хорошие и средние пахотные, 13. Черноземы выщелоченные и оподзолениые, слитые и неудовлетворительные садовые и уплотненные, лугово-черноземные слитые равнинных про- виноградные. странств. 14. Темно-серые и серые лесные со вторым гумусовым горизонтом (лесостепные). 15. Светло-серые лесные, серые и светло-серые, оподзолениые со вторым гумусовым горизонтом (лесостепные). В. Почвы, нуждающиеся в известковании (исключая чайные плантации) VIII. Средние пахотные, хорошие 16. Бурые лесные кислые, бурые лесные кислые оподзо- садовые, лучшие для чая. ленные. 17. Темно-серые, серые и светло-серые лесные. 18. Желтоземы ненасыщенные и желтоземы ненасыщенные оподзолениые. Г. Почвы, требующие при освоении и использовании интенсивного окультуривания IX. Пахотные земли низкого ка- 19. Светло-серые лесные оподзолениые, светло-серые лес- чества ные во втором гумусовом горизонте (лесостепные). 20. Подзол исто-желтоземные ненасыщенные (обычные, контактно-глеевые, конкреционные, галечниковые). 21. Черноземы южные слабогумусные мощные солонцеватые. 22. Лугово-черноземные солонцеватые. 23. Луговые солонцеватые, солонцевато-солончаковые. Д. Почвы ограниченной сельскохозяйственной пригодности X. Виноградные. 24. Бурые лесные насыщенные неполноразвитые на плотных породах, рендзины бурые неполноразвитые на плотных породах. XI. Фундучные. 25. Бурые лесные кислые неполноразвитые на плотных породах. Б. Почвы, нуждающиеся в дренажных мелиорациях и водорегулировании XII. Пахотные и сенокосные. 26. Черноземы поверхностно-заболачиваемые (мочаковатые). 27. Бурые лесные поверхностно-глеевые оподзолениые, бурые лесные глеевые, подзолисто-бурые лесные глеевые, серые лесные глеевые. 28. Лугово-черноземные слитые осолоделые в западинах, солоди. XIII. Сенокосные, садовые и чай- 29. Желтоземы поверхностно-глеевые, желтоземы глеевые, ные. бурые лесные кислые глеевые. 30. Подзолисто-желтоземные, поверхностно-глеевые, под- золисто-желтоземно-глеевые. 151
4 РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ Ж. Почвы, требующие инженерных обоснований при разработке противоэрозионных мероприятий. XIV. Пахотнонепригодные, осваи- 31. Желтоземы и бурые лесные кислые на крутых склонах ваемые под многолетние насажде- с неконсолидированными породами. ния (сады, виноградники, чай, 32. Бурые лесные насыщенные и серые лесные на крутых фундук). склонах с неконсолидированными породами. 33. Неразмытые маломощные почвы, сильносмытые почвы всех типов на крутых склонах с неконсолидированными породами. 3. Земли, нуждающиеся в гипсовании, дренаже, промывке и других видах мелиорации XV. Земли сенокосов и пастбищ, 34. Солонцы луговые, сильносолонцеватые почвы, осваиваемые под пашню. 35. Аллювиальные лугово-болотные, перегнойно-глеевые, торфяно-глеевые. 36. Аллювиальные лугово-болотные и перегнойно-глеевые солончаковатые. 37. Солончаки. И. Земли, не используемые в сельском хозяйстве XVI. Земли непригодные к ис- 38. Выходы пород, обрывы, овраги, обнажения, карьеры, пользованию под сельскохозяй- каменистые и галечниковые россыпи и т.д. ственные угодья. 4.5. БОНИТИРОВКА И ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ КУБАНИ 4.5.1. Теоретические и практические проблемы бонитировки и оценки земель Кубани Движущим мотивом оценки земель является воплощение в жизнь таких общечеловеческих ценностей, как истина и справедливость. Истинное знание предмета позволяет более справедливо устроить отношение людей, создавая равные возможности, обусловленные естественными производительными силами. Поэтому целью оценки земель всегда было установление величины дохода, который может быть получен при вложении равных затрат труда и средств на единицу площади на землях различного качества и местоположения. Предметом оценки служит конкретный земельный участок с суммой свойств и признаков почв, коррелирующих с урожайностью основных сельскохозяйственных культур, а также с его размером, конфигурацией, величиной склонов и их экспозицией и другими условиями, прямо или косвенно влияющими на величину производственной продукции и на затраты труда и материальных ресурсов. Показатели оценки, отражающие плодородие земель, являются основными, которые определяют ценность каждого конкретного участка. С местоположением земельного участка связаны не только дополнительные затраты на транспортировку продукции и необходимых для ее выращивания средств производства, но и интенсивность использования данного участка. ; Совокупность приведенных условий позволяет объективно установить доходность земельных участков и принять более или менее справедливое решение о размерах земельного налога (податей) или других отчуждений земельной ренты, регулирующих отношения собственника, владельца, пользователя или арендатора земельного участка, с одной стороны, и общества (государства) - с другой. По словам первого таксатора (оценщика) межевого управления Кубанской области И.И.Серафимовича, налоги не должны быть равны, а должны быть пропорциональны материальным средствам. История проведения оценочных работ на Кубани ведет свое начало с середины прошлого столетия, когда в Кубанской казачьей области возникла настоятельная потребность в справедливом поземельном устройстве и предоставлении станичным казачьим обществам юртовых наделов сообразно числу душ мужского пола, а также доходности удобных земель. Таксация, или оценка, земель Кубанского казачьего войска производилась с 1865 г. и только за первое десятилетие (к моменту сплошного поземельного устройства в трех округах бывшей Черномории) было оттаксиро- вано более 5 млн десятин земли из 8 млн десятин, числящихся в Кубанской области. Этот 152
4 5. БОНИТИРОВКА И ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ КУБАНИ период характеризуется непрерывными таксационными работами, которые были прекращены событиями 1917 и последующих годов. Потребность возобновить оценочные работы стала ощущаться только в середине 50-х гг., когда завершились радикальные преобразования в землепользованиях, стабилизировались колхозы, совхозы, другие сельскохозяйственные предприятия. В это время ведутся интенсивные научные, методические и опытные работа по бонитировке почв. Основу их составляет естествен но исторически и метод оценки земель, примененный В.В.Докучаевым в 1882-1887 гг. при оценке земель Нижегородской губернии. Суть данного метода состояла в том, что "прежде всего следует оценить почву как естественное тело, независимо от отношений к ней человека и условий времени; это значит исследовать состав почвы, узнать ее физические свойства и отношения к подпочве и на основании всего этого, но только одного этого, определить сравнительное достоинство почв". Для оценки почв изучались такие их свойства и признаки, как: строение почвы, ее мощность, общий характер почвы и подпочвы, отношение почвы к рельефу, растительности и другим факторам почвообразования; устанавливались почвенные типы (группы) и уточнялись их границы на местности и на карте. Лабораторным путем определялись: наличие перегноя, азота, физические свойства, поглотительная способность и др. На основании полученных данных выводились средние показатели, характеризующие геологические, химические, физические свойства почв и их поглотительные способности. Комбинируя эти данные, выделялись группы почв, которые оценивались относительными показателями, отражающими ее плодородие. Соотношения между почвенными группами по свойствам и признакам почв и урожайностью культур, полученной экономико-статистическим путем, были весьма близки. Таким образом, в основу своего метода оценки почв В.В.Докучаев положил их природные свойства и признаки, а урожайность культур использовалась лишь ^ля подтверждения правильности установления им соотношений между отдельными почвенными группами. * С помощью полученных показателей оценки земель устанавливалась производительная способность земель различного качества и обосновывалось наиболее эффективное их использование в сельскохозяйственном производстве. На практике это дало возможность более обоснованно планировать урожайность сельскохозяйственных культур и тесно связанные с ними объемы производства и закупок продукции растениеводства, а также определять плановую себестоимость данной продукции, анализировать и оценивать результаты производственной деятельности сельскохозяйственных предприятий. \ Оценочные работы проводились периодически. Каждый тур оценки земель был приурочен к разработке пятилетних планов, которые составляли основу планового руководства развития сельскохозяйственного производства. В первом туре информация о производственно-экономической деятельности колхозов и совхозов была собрана за 1967- 1971 гг. Результаты оценки должны были использоваться для получения плановых показателей на пятилетний план 1975-1980 гг. Следующий тур оценочных работ был проведен в течение 1978-1980 гг. В нем использовалась информация о производственно-экономической деятельности коллективных хозяйств за 1971-1977 гг. С помощью данных этого тура оценочных работ должны были обосновываться плановые показатели за 1981- 1985 гг. Очередной третий тур оценки земель был проведен в 1984 г. Им были охвачены земли всех сельскохозяйственных предприятий края. Экономическая информация о хозяйственной деятельности колхозов, совхозов и межхозов была собрана за 1978-1982 гг. Как и раньше, показатели оценки земель должны были служить для объективного планирования сельскохозяйственного производства на 1986-1990 гг. И наконец, последний оценочный тур оценочных работ был выполнен в 1989 г. с использованием экономической информации за 1980-1986 гг. Предполагалось, что полученные итоги помогут обосновать темпы развития сельского хозяйства в 1991- 1995 гг. Как стало известно впоследствии, начавшаяся в стране переоценка экономических принципов фактически исключила потребность в этой работе. Каждый из перечисленных туров оценочных работ базировался на одинаковой научной и методической основе. Слово бонитировка произошло от латинского bonitas, что в дословном переводе на русский язык означает "доброкачественность". Следовательно, бонитировка почв - это доброкачественность почв, бонитет почв есть показатель их качества. Впервые в истории края на основании анализа и оценки почвенного покрова и рельефа, а также климатических условий и 153
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ специализации сельского хозяйства была осуществлена попытка выделить бонитиро- вочные районы. В результате на территории края было выделено два бонитировочных района. К первому отнесены территории с преобладанием черноземов карбонатных (обыкновенных). Основные климатические показатели этого района таковы: среднегодовое количество осадков - 440-500 мм, из них выпадает в период с температурами выше + 10° 250-300 мм. Ко второму бонитировочиому району отнесены территории с преобладанием выщелоченных черноземов. В этой зоне среднегодовое количество осадков составляет 500- 600 мм, из них выпадает в период с температурами воздуха выше + 10° - 300-370 мм. Граница между бонитировочными районами ориентировочно проходит по линии: Красноармейская (Полтавская) - Кореновск - Тбилисская - г. Кропоткин. Территория, расположенная к северу от этой линии, включена в первый бонитировочный район, южнее - во второй. В первый бонитировочный район включена также правобережная часть Новокубанского района, а во второй не вошли территории горной части края, черноморского побережья и Таманского полуострова. Они выделены в самостоятельную предгорную зону с серыми лесными и перегнойно-карбонатными почвами. По материалам крупномасштабных (1:25000 и крупнее) почвенных обследований составлены полные списки почв, встречающиеся в перечне почв по конкретным хозяйствам в пределах бонитировочного района. Аналогичные или близкие почвы по условиям залегания, морфологии, составу, свойствам, урожайности и возможностям сельскохозяйственного использования объединены в систематические списки почв каждого бонитировочного района под одним названием. Это позволило разработать единую систему названий всех почв, выделенных при почвенных обследованиях территорий конкретных землепользовании. В итоге в первом бонлтировочном районе выделено 184 полных наименований разновидностей почв, занимающих площадь 2,30 млн га, а во втором боиитировочном районе их 449 на площади 1,65 млн га. Кроме того, дополнительно учтены почвы Таманского полуострова на площади 60 тыс.га. Таким образом, общая учтенная площадь почв составила 4 млн га. Преобладающее распространение в крае имеют следующие шесть разновидностей почв: черноземы обыкновенные слабогумусные мощные глинистые и тяжелосуглинистые - 512 тыс. га; черноземы обыкновенные малогумусные сверхмощные глинистые и тяжелосуглинистые - 537 тыс. га; черноземы обыкновенные малогумусные сверхмощные глинистые и тяжелосуглинистые - 843 тыс. га; черноземы обыкновенные малогумусные мощные глинистые и тяжелосуглинистые - 203 тыс. га; черноземы слабовыщело- ченные малогумусные сверхмощные глинистые и тяжелосуглинистые - 462 тыс. га; черноземы выщелоченные и сильновыщелоченные малогумусные сверхмощные глинистые и тяжелосуглинистые - 281 тыс.га. Всего: 2838 тыс.га. Названные шесть разновидностей почв занимают 71% площади пашни в крае, определяя плодородие почв края. По ним можно установить корреляционную связь между свойствами почв и урожайностью сельскохозяйственных культур. Одним из этапов бонитировки почв стало предварительное определение влияния на урожайность сельскохозяйственных культур уровня агротехники и интенсивности земледелия, а также предварительный расчет нормальной урожайности на основных разновидностях почв. Влияние на урожайность в условиях сопоставимого уровня земледелия было рассчитано по количеству вносимых минеральных удобрений (в кг действующего вещества) на гектар пашни и стоимости основных производственных фондов в растениеводстве (в рублях) на гектар пашни. Применялся метод статистических группировок хозяйств по названным факторам, по которым установлены соответствующие прибавки урожая. Чтобы предварительно установить величину нормальной урожайности на основных почвах края, производился отбор хозяйств, в которых основная почвенная разновидность занимала более 70% площади пашни. Таких хозяйств в крае оказалось около 200. В этих хозяйствах и была предварительно определена средняя урожайность озимой пшеницы, которая отнесена к почвам, занимающим подавляющую часть пашни. Эта урожайность с поправками на средний уровень внесения минеральных удобрений и основных фондов в растениеводстве была использована для сопоставления со свойствами почв. Прежде чем описать методику выявления 154
4.5. БОНИТИРОВКА И ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ КУБАНИ корреляционных связей между свойствами и нормативной урожайностью, необходимо дать понятие нормальной урожайности. Это понятие впервые введено в практику оценочных работ В.В.Докучаевым: "Под нормативной урожайностью подразумевается такая величина урожаев, которую приносили бы пахотные земли данной местности или данного почвенного разряда при условии применения к ним одинаковых средних условий обработки". Средними условиями обработки в настоящее время считается количество действующего вещества, которое получили почвы при внесении минеральных и органических удобрений, обеспеченность силовыми и рабочими машинами, трудоспособными и иными факторами производства в среднем по бонити- ровочному району. При бонитировочных работах 1974 г. еще не были выявлены тесные связи между урожайностью сельскохозяйственных культур и отдельными свойствами почв. Поэтому обработка материала, характеризующего свойства почв, производилась в выведении средних показателей, которые предположительно должны были оказывать влияние на получаемую урожайность. В результате были получены средние значения: 1) содержания гумуса по десятисантиметровым слоям почвы, до глубины полутора метров, с последующим обобщением по слоям - 0-20 см, 0-50 см, 0-100 см и 0-150 см; 2) содержания валового азота, углекислоты карбонатов, поглощенных кальция и магния; 3) мощности гумусового горизонта почв. Как и следовало ожидать, наиболее надежные результаты были получены по широкораспространенным разновидностям почв. По указанным почвам были установлены средние показатели, приведенные в табл.102. На основании этих данных без каких- либо специальных вычислений можно заключить, что такие показатели, как валовое содержание азота, поглощенных кальция и магния, карбонатов, изменяются в соотношениях, не имеющих связи с урожайностью. Наиболее тесные корреляционные связи с урожайностью озимой пшеницы имеют показатели содержания гумуса в полутораметровом слое почвы, а таклее мощности гумусового горизонта, плюс содержание гумуса, кото- 102. Средние показатели свойств основных почв Краснодарского края Содержание гумуса, %/балл в слоях, см 0-10 0-50 0-100 0-150 Валовой азот, %/балл Поглощенных оснований, м.- зкв./балл Углекислота карбонатов, % /балл Мощность гумусового горизонта, см/балл 1 | Черноземы обыкновенные слабогумусные мощные 1 3,49 3,27 2,64 2,13 0,22 34 1,0 105 76 77 70 70 88 97 500 78 Черноземы обыкновенные слабогумусные сверхмощные 3,63 3,41 2,88 2,46 0,22 34 1,0 126 80 80 79 81 88 97 500 93 | Черноземы обыкновенные малогумусные мощные II 4,50 3,90 3,20 2,57 0,24 35 0,8 107 99 91 88 85 96 100 400 79 || Черноземы обыкновенные малогумусные сверхмощные | 4,50 4,02 3,37 2,79 0,24 35 0,8 129 99 94 93 93 96 100 400 96 | Черноземы типичные малогумусные сверхмощные || 4,70 4,30 3,70 3,06 0,25 35 0,1 135 103 101 101 101 100 100 50 100 Черноземы выщелоченные малогумусные сверхмощные 5,0 4,50 3,70 3,09 0,25 35 0,1 135 1 110 106 101 102 100 100 50 100 | рые выражаются коэффициентами корреляции, равными соответственно 0,91 и 0,89. Менее тесная связь по одному показателю мощности гумусового горизонта - 0,75. Названные выше средние показатели свойств почв и коэффициенты корреляции получены при обработке от 27 до 33 хозяйств, у которых одна из перечисленных в табл. 102 разновидностей почв занимала более 80% их пахотных земель. Эти предварительные определения корреляционных связей между свойствами почв и нормативной урожайностью дали возможность остановиться на одном из свойств почв, которые в дальнейшем использовалось для математической обработки материала в производственном вычислительном центре. Им стала средняя величина мощности горизонтов A-I-B и среднего содержания гумуса в полутораметровом слое почвы, выраженная в баллах: e I ( ЮОМн 1001м Б Б = ■)■ Ш 3.03 где ь - балл бонитета данной почвы; Мн - мощность горизонтов A-fB, см; Гм - содержание гумуса в полутораметровом слое почвы, %; 135 и 3,03 - показатели мощности и содержания гумуса почв, бонитет которых принят за 100 баллов. В дальнейшем было установлено, что ограничиться, расчетом баллов бонитета по приведенной выше формуле для всех почв 155
4 РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ нельзя. Существенное влияние на урожайность, а следовательно, и на баллы бонитета оказывают такие свойства почв, как механический состав, эродированность, слитость, гидроморфность и др. Поэтому были установлены соответствующие поправочные коэффициенты (фрагменты): среднесуглинистые почвы - 0,9, легкосуглинистые почвы - 0,8, слабощебневатые почвы - 0,96, среднесмытые почвы - 0,7, сильносмытые почвы - 0,5, слитые почвы - 0,8, засоленные почвы - 0,8. Определение поправочных коэффициентов произведено путем сравнения урожайности сельскохозяйственных культур по хозяйствам, где один из указанных признаков был наиболее распространен. Обработка данных произведена на электронно-вычислительных машинах. Для этого на основе предварительно рассчитанных бонитировочных баллов все почвы пашни были объединены в группы. По первому бонитировочному району выделено пять групп почв, по второму - восемь. В производственно-вычислительный центр были переданы следующие материалы: - наименование почвенных разновидностей и номера почвенных групп по каждому бонитировочному району в целом с указанием шифров почв, их площади, баллы бонитета почв по отдельным признакам и свойствам, поправочные коэффициенты на свойства почв, сводный поправочный коэффициент, среднеарифметические баллы по свойствам почв с учетом поправочных коэффициентов; - те же данные по каждому хозяйству; - урожайность сельскохозяйственных культур (ц/га), затраты труда на их производство (человеко-дней на гектар), стоимость силовых и рабочих машин и оборудования (рублей на гектар), внесение удобрений (кг действующего вещества на гектар). Экономико-математическая обработка представленной информации дала возможность получить уравнения регрессии по четырем культурам (озимая пшеница, кукуруза на зерно, сахарная свекла и подсолнечник), с помощью которых может быть определена сопоставимая нормальная урожайность в пределах каждого бонитировочного района. При этом она может быть получена по почвенным разновидностям бонитировочного района каждого хозяйства и для колхоза в целом. В последнем случае она называется индивидуальной нормальной урожайностью сельскохозяйственных культур. Нормальная урожайность озимой пшеницы, например, в первом бонитировочиом районе могла б !ть оплегделена по уравнению регрессии следующего вида: У] = 6,74 + 0,1987Х]0 + 0,0591ХП + + 090516Х3 + 0,003665ХГ,Х7. где Ут - нормальная урожайность, ц/га; Х3 - среднекраевая величина внесения удобрений (90 кг/га) действующего вещества; XG - совокупный поправочный коэффициент для озимой пшеницы (0,90 в первом бонитировочиом районе или в данном хозяйстве); Х7 - совокупный балл по природным свойствам почв; Х10 - нагрузка пашни на 1 работника, занятого в растениеводстве, га/раб.; Хц - стоимость силовых и рабочих машин на 1 га пашни, руб./га. Аналогичные уравнения получены и по другим культурам бонитировочных районов. Рассчитанная по уравнениям сопоставимая нормальная урожайность пересчитывает- ся в баллы бонитета. За 100 баллов бонитета принимается наивысшая в каждом бонитировочиом районе урожайность по одной из почвенных разновидностей. По хозяйствам баллы бонитета рассчитываются как средневзвешенные величины от баллов бонитета почв пашни, имеющиеся в данном хозяйстве. Заключительным этапом бонитировочных работ является анализ и уточнение баллов бонитета почв, полученных в результате обработки данных на ЭВМ, и составление окончательных бонитировочных шкал. Анализ баллов бонитета по хозяйствам проведен путем сопоставления фактической и индивидуальной нормальной урожайности в хозяйствах. В подавляющем большинстве хозяйств расхождения между фактической и нормальной урожайностью по всем культурам были незначительными. В небольшом числе хозяйств значительные расхождения были выявлены только по одной культуре. Как правило, расхождения по отдельным культурам были вызваны наличием в хозяйствах малораспространенных почв. Необходимые уточнения, вызванные этой причиной, по конкретным хозяйствам внесены в баллы бонитета. Окончательно баллы бонитета по всем хозяйствам были приведены к единой шкале по краю. Оценочные работы, выполненные в 1978- 1980 гг., впервые, помимо бонитировочных показателей, представили данные экономической оценки земель. Бонитировка почв и экономическая оценка земель были признаны как единые составные части земельного кадастра, определяющего производительную способность земель, поскольку естественные и приобретенные свойства почв, технологиче- 15G
4.5. БОНИТИРОВКА И ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ КУБАНИ ские условия и местоположение земель, интенсивность производства одновременно и взаимосвязанно влияют на производительность труда. Оценке подлежали пашня, многолетние насаждения, сенокосы и пастбища, а также сельскохозяйственные угодья в целом по хозяйствам. Оценка земель проводилась в двух направлениях: общая оценка земель и оценка земель по эффективности возделывания отдельных культур (частная оценка). Показатели общей оценки рассчитаны по сельскохозяйственным угодьям в целом, пашне в целом, немелиорированной и орошаемой и пастбищам. Частная оценка проводилась по десяти сельскохозяйственным культурам, по каждой из которых разработаны модели урожайности. На немелиорированной пашне получены показатели частной оценки девяти основных сельскохозяйственных культур; зерновых, всего (без кукурузы), озимых зерновых, яровых зерновых (без кукурузы), кукурузы на зерно, сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы на силос, многолетних трав на сено, однолетних трав на сено; на орошаемой - по шести культурам: зерновых всего (без кукурузы), кукурузы на зерно, риса, сахарной свеклы, кукурузы на силос, многолетних трав на сено. Основными показателями общей оценки земель приняты: продуктивность (стоимость валовой продукции, определенная в единых кадастровых ценах, руб./га); окупаемость затрат (стоимость продукции на рубль затрат); дифференциальный доход (дополнительная часть чистого дохода на землях лучшего качества и местоположения, руб./га). Основные показатели частной оценки земель: урожайность (ц/га); окупаемость затрат (стоимость продукции на рубль затрат); дифференциальный доход (руб./га). Кроме основных показателей оценки земель дополнительно рассчитывались в общей оценке: выход кормовых единиц с гектара, себестоимость кормовых единиц (руб./ц.к.е.), затраты всего (руб./га), фондоемкость (руб./га) и трудоемкость (чел.час/га); в частной оценке: нормативная себестоимость (руб./ц), фондоемкость (руб./ц) и трудоемкость (чел.час/ц). Все показатели оценки выражены как в абсолютных значениях, так и относительных (в баллах). При оценке земель, наряду с нормальной урожайностью сельскохозяйственных культур, вводится понятие нормальных затрат на гектар посева возделываемых культур. Нормальные затраты определены как фактические среднекраевые затраты, сложившиеся в среднем за 1971-1977 гг. Средние затраты дифференцировались как пропорционально* урожайности, так и в зависимости от производительности труда и техники на полевых работах. Для дифференциации затрат была разработана детальная методика. Дифференцированные нормальные затраты использовались при расчете окупаемости затрат, дифференциального дохода, нормальной себестоимости, приведенных затрат. Окупаемость затрат - это частное от деления стоимости валовой продукции с гектара земельной площади в кадастровых ценах на нормальные затраты на ее получение. Дифференциальный доход исчисляется путем вычитания из стоимости валовой продукции с гектара земельной площади суммы нормальных затрат на ее получение и минимально необходимого чистого дохода в размере 15% фондовых вложений. Приведенные затраты - это нормальные затраты на единицу продукции плюс 15% удельной фондоемкости продукции. Для получения этих показателей собрана огромная информация, отражающая производственно-экономическую деятельность 627 хозяйств края. По этим хозяйствам систематизированы сведения о почвенном покрове. Список почв края вобрал в себя 2163 почвенные разновидности, которые затем генерализованы в 147 почвенных групп. В число экономических показателей входили: стоимость и состав основных фондов; калькуляция себестоимости девяти основных культур, по каждой из которых собраны девять видов затрат; затраты труда; площади, валовые сборы и объемы реализации продукции. Установлено, что оцениваемые культуры занимают 93,1% всех посевных площадей в крае. Составлены списки почв по земельно-оценочным районам по всем видам сельскохозяйственных угодий. Источником информации свойств почв служили почвенные очерки и карты хозяйств и районов. Статистическая обработка свойств и признаков почв позволила провести их группировку. В оценочные группы объединялись почвенные разновидности, близкие по генезису и потенциальному плодородию. В итоге в первом оценочном районе на пашне было выделено 19 оценочных групп на площади 1744,6 тыс. га. Преобладающими здесь являются черноземы обыкновенные сверхмощные - 982,3 тыс. га и мощные - 592,6 тыс. га, что составляет 90,3% от площади пашни оценочного района. Во втором оценочном районе выделено 70 оценочных групп на площади 2068,1 тыс. га. Здесь наи- 157
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ более распространены черноземы обыкновенные - 27,4%; черноземы типичные - 25,7% и черноземы выщелоченные - 11,1%. Между урожайностью сельскохозяйственных культур и свойствами почв существует определенная зависимость. Степень влияния на урожай каждого признака различная. Проведенные исследования и массовая обработка исходной информации по свойствам и признакам почв и урожайности культур позволили установить, что наиболее тесная корреляционная связь существует между урожайностью сельскохозяйственных культур и такими свойствами, как содержание гумуса в пахотном горизонте (%), мощность гумусового горизонта (см), запасы гумуса в гумусовом горизонте (т/га), содержание физической глины (%). В этом туре оценочных работ перечисленные основные свойства почв использовались впервые. При последующих оценочных работах они оставались неизменными. Как и ранее, вводились поправочные коэффициенты на специфические свойства и признаки почв - уплотнение, переувлажнение, засоление, со- лонцеватость и др. Обработка информации на ЭВЦ дала возможность получить уравнения регрессии (модели) нормальной урожайности оцениваемых культур. Установлено, что более всего коррелирует с урожайностью совокупный почвенный балл по свойствам почв: Хсов - (XiX^XeX,!)1-"1, где X] - содержание фракции физической глины, %; X? - запасы гумуса в гумусовом горизонте, т/га; X,j - мощность гумусового горизонта, см; Х^ - содержание гумуса в пахотном слое, %. Модели урожайности включали климатические (среднегодовая температура воздуха и количество осадков за год и за период с температурой выше +10 "С), а также экономические (обеспеченность рабочей силой, силовыми и рабочими машинами и оборотными фондами) показатели. Расчет каждого показателя велся по особой методике, с помощью которой достигалась сопоставимость показателей. В качестве примера приведем модель нормальной урожайности озимых зерновых культур на немелиорированной пашне: У= 47,86+0,36X62+3,71X42 + 0,0027X5 + 6 + 2,37X9 + 0,011X47+ + 0,0003X4 + Х5, где Х62 - совокупный почвенный балл; Х42 - среднегодовая температура воздуха; Х5 - балл, учитывающий технологические условия полей и выражаемый производительностью труда и техники на пахотных и непахотных работах; Х6 - количество работников растениеводства, приходящиеся на 100 га обрабатываемой площади; Х9 - внесение минеральных и органических удобрений на гектар пашни, цдв/га; Х47 - количество осадков за период с температурой выше +10 С; Х4 - стоимость тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных машин на гектар обрабатываемой площади, руб./га. По остальным оцениваемым культурам состав и количество факторов определялись биологическими условиями этих культур, и, конечно, они отличаются от приведенной в уравнении регрессии урожайности озимых зерновых культур. В модель урожайности риса вошли, например, такие факторы, как абсолютные отметки (м), совокупный почвенный балл, затраты труда на 1 га посева (чел/час) и количество удобрений на 1 га пашни. Остальные показатели экономической оценки определяются расчетным методом. Стоимость валовой продукции, к примеру, в общей оценке немелиорированной и орошаемой пашни определена умножением нормальной урожайности по каждой культуре на кадастровую цену единицы продукции и взвешиванием полученного результата на удель-. ный вес культур. Зная намечаемый на плановый период объем материально-технического обеспечения и количество трудовых ресурсов, не представляет труда определить нормативную урожайность. Расчет планово-нормативной урожайности ведется по уравнениям регрессии урожайности оцениваемых культур, в которые введен балл нормальной урожайности. Так, по озимым культурам в целом по краю получено следующее уравнение регрессии: У= 8,48 + 0,42Б + 0,003 Х6Х5 + 2,65X9+ + 0,0003X4X5, где Б - балл нормальной урожайности озимых зерновых культур; Х4 - стоимость тракторов, комбайнов и других сельхозмашин на гектар посева, руб./га; Х5 — балл производительности труда и техники на пахотных и непахотных работах; Х6 - количество работников растениеводства, приходящихся на 100 га культивируемой площади, чел.; Х9 - внесение минеральных и органических удобрений на 1 га пашни. Анализ изменения приведенных факторов показал, что ежегодный прирост силовых и рабочих машин по краю составил 6,8 %, внесения удобрений - 10%, количество работников ежегодно уменьшалось на 1%. Исходя из фактических данных за 1971-
4.5. БОНИТИРОВКА И ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ КУБАНИ 1977 гг. (период сбора информации) и ежегодных их изменений, определялись их средние значения на планируемый период. Аналогично по соответствующим уравнениям регрессии устанавливалась планово-нормативная урожайность и по другим оцениваемым культурам. Используя данные по нормативной урожайности оцениваемых культур, определялись объемы их производства. С помощью полученных оценочных показателей появилась возможность более объективно установить объемы закупок сельскохозяйственной продукции. Последовательность расчетов при этом следующая: определяется объем производства продукции растениеводства по культурам с учетом посевной площади и плановой урожайности; устанавливается величина товарных ресурсов как разность между объемом производства и потребностью хозяйства в семенах, кормах и натуральных выдачах колхозникам. Величина товарных ресурсов переводится в сопоставимые кормовые единицы. Исходя из задания по продаже продукции государству (в натуральном выражении), определяется суммарный объем закупок в кормовых единицах в целом по краю. Частное от деления объема закупок на объем товарных ресурсов есть норма закупок с единицы товарных ресурсов. Тур оценочных работ, проведенный в 1983-1984 гг., в методическом отношении был повторением предыдущего. Новым стало земельно-оценочное районирование, при котором было выделено три района. Первый оценочный район включает в себя всю северную часть края - Белоглинский, Ейский, Каневский, Крыловский, Кущевский, Ленинградский, Новопокровский, Староминский, Щербиновский районы, города Ейск и Тихорецк. Во второй оценочный район включены районы центральной зоны края - Брюховец- кий, Выселковский, Гулькевичский, Дин- ской, Кавказский, Кореновский, Курганин- ский, Новокубанский, Приморско-Ахтарский, Тбилисский, Тимашевский, Усть-Лабинский, Гиагинский, Кошехабльский, Красногвардейский, Шовгеновский, а также города Армавир, Краснодар и Кропоткин. Третий оценочный район включает западную, Анапо-Таманскую, южно-предгорную и черноморскую зоны, в которые входят все остальные районы края. Критериями выделения оценочных районов явились различия в почвенном покрове, существенные изменения климатических показателей, а также орографических условий. При расчете нормальной урожайности были введены новые климатические факторы и экономические показатели. Для многих факторов и показателей уточнены условия их применения. Так, вместо суммы температур выше +10 °С использовались суммы температур в периоды, когда этот фактор в наибольшей степени влиял на формирование урожая оцениваемой культуры, т.е. учитывались их биологические особенности. Для одних культур - это апрель-май; для подсолнечника, например, раздельно учитывался фактор за апрель-май, июль и август. Количество осадков вводилось в модель урожайности как за период со среднесуточной температурой выше 4-10 °С, так и за апрель-август или июнь. В числе новых климатических факторов применялись: гидротермический коэффициент (ГТК) за апрель-июнь, количество дней с интенсивными суховеями (всего), а также за май-июнь. Из экономических показателей применялся преобразованный показатель обеспеченности рабочей силой - количество работников растениеводства на 1000 баллогектаров трудоемкости сельскохозяйственных угодий и количество энергетических мощностей на 100 баллогектаров фондоемкости сельскохозяйственных угодий. С учетом отмеченных изменений факторов и показателей, определяющих нормальную урожайность сельскохозяйственных культур, уравнение регрессии для озимых зерновых стало иметь следующий вид: У - 3,47 + 0,00039 Х5 Х7 + 0,25X62 + + 1,16X9 - 0,13 Х113 + + 0,005 Х74 + + 0,002X92, где Х5 - производительность труда и техники на пахотных и непахотных работах, балл; Х7 - стоимость силовых и рабочих машин на гектар культивируемой площади, руб.; Х62 - почвенный балл; Х9 - количество внесенных минеральных и органических удобрений на гектар пашни ( действующего вещества); XI12 - количество дней с интенсивными суховеями, дней; Х74 - сумма температур выше -}- 10 "С за апрель-май, град.; Х92 - количество осадков за период с температурой выше + 10 "С, мм. В модели урожайности риса, кроме ранее включаемых - почвенного балла и количества минеральных и органических удобрений на гектар посева,- были использованы новые факто- . риальные показатели: превышение горизонта воды в магистральном канале над наивысшей отметкой плоскости чека (м), кратность поливов и уровень грунтовых вод (м). 159
4 РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ Оценочн ые работы 1988-1989 гг. были выполнены на той же методической основе, что и два предыдущих тура. При этом опыт проведения оценочных работ позволял вносить определенные уточнения в методику. Прежде всего уточнения были внесены в понятие взаимосвязи бонитировки почв и экономической оценки земель, состава и способов обработки исходной информации, а также состава и содержания документации по оценке земель. Естественнонаучную основу оценки земель образуют биоклиматические и почвенно- экологические данные, благодаря использованию которых формируется система единиц приро дно-сельскохозяйственного оценочного районирования, показателей бонитировки и группировки почв. Исходя из этого при оценочном районировании были выведены четыре района. Первые два, расположенные в северной и центральной частях края, остались без изменения. Из третьего района выделены территории городов Геленджик и Сочи, Туап- синского района, которые образовали новый, четвертый оценочный район. Впервые производилась оценка земель, занятых многолетними насаждениями, с разграничением семечковых, косточковых, виноградников и ягодников. Для каждой почвенной разновидности был определен почвенный балл по свойствам, наиболее тесно коррелирующим с урожайностью культур. Это содержание гумуса в пахотном горизонте, мощность гумусового профиля, запасы гумуса в гумусовом профиле и содержание физической глины. За 100 баллов были приняты следующие значения свойств: содержание гумуса в пахотном горизонте - 7%, мощность гумусового профиля - 135 см, запасы гумуса - 600 т/га, содержание физической глины - 63 %. В третьем туре на большой площади использовались новые или откорректированные материалы почвенного обследования, которые позволили более объективно оценить почвы и выявили повсеместно уменьшение величины почвенного балла на пашне в сравнении с предыдущим туром оценки: 1 оценочный район ill III В целом по краю Оценочные работы 1982-1984 гг. 80 84 69 80 Оценочные работы 1988-1989 гг. 77 81 62 76 J Из основных показателей оценки земель несколько иначе, чем раньше, стал рассчитываться дифференциальный доход, который выражает часть чистого дохода на относительно лучших землях: ДД = ВП - 3 - ЧДн, где ДД - дифференциальный доход, руб./га; ВП - валовой продукт, исчисленный в кадастровых ценах, руб./га; 3 - затраты на производство, руб./га; ЧДн - необходимый чистый доход, руб./га. Соизмеримость показателей продуктивности земель различного качества по всем сельскохозяйственным угодьям обеспечивалась путем перевода фактической земельной площади в условные кадастровые гектары. За один кадастровый гектар принимается 1 га пашни, продукция с которого соответствует средней валовой продукции растениеводства в кадастровых цепах за вычетом дифференциального дохода, что соответствует безрентным (худшим) условиям при среднем уровне интенсивности земледелия. Особенностью описываемого тура земельно-оценочных работ является оценка под многолетними насаждениями. Показатели экономико-статистической информации собирались за 6-8 лет в связи с периодичностью плодоношения. Кроме сведений о почвах, собирались данные о крутизне и экспозиции склонов, высоте над уровнем моря. В уравнения урожайности многолетних насаждений введены факторы, отражающие глубину залегания плотных пород, средний возраст и изреженность насаждений. В основу производственной оценки земель под многолетними насаждениями положены теоретические и опытные работы, выполненные кафедрой почвоведения и агрохимии Ростовского университета под руководством проф. В.Ф. Валькова в 1978 г. Оценочные показатели имели высокую корреляционную связь между свойствами почв и урожайностью многолетних насаждений на распространенных почвах равнинной и предгорной частях края. Для почв Черноморского побережья с их исключительной пестротой и специфическими свойствами, разнообразием культивируемых на них многолетних насаждений (субтроплодовые, цитрусовые, орехоплодные и др.) методический подход, применяемый в практике оценки земель, недостаточно полно отражал связь между фак- ториальиыми и результативными показателями. Было установлено, что земли Черноморского побережья - это особый, самостоятельный объект оценочных работ. В результате исследований В.К. Козина по оценке почвен- 1G0
4.5. БОНИТИРОВКА И ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ КУБАНИ но-экологических условий под многолетними насаждениями в субтропиках России была разработана и рекомендована методика оценки почв под многолетними насаждениями в условиях вертикальной зональности - поч- венно-экологическая оценка. Модель оценки почвенно-экологических условий многолетних насаждений включает в качестве основного фактора интегральный показатель запаса энергии в гумусе. Он отражает потенциальное плодородие конкретной почвы. В качестве основного диагностического критерия оценки факторов предложен биоэнергетический потенциал органического вещества, выраженный в млн ккал/га. В предложенную модель урожайности многолетних насаждений включены также такие факторы, как равновесная плотность почв и уровень группового состава гумуса. Равновесная плотность почв выражена уравнением регрессии, которым установлена взаимосвязь между содержанием фракций крупной (0,05-0,01 мм) и средней (0,01-0,005 мм) пыли, количеством гумуса и равновесной плотностью почвы. Расчетным путем обоснован выбор и других диагностических признаков почв, включенных в уравнение регрессии. По этой методике оценены почвы под многолетними насаждениями всех хозяйств Черноморского побережья (до Геленджика включительно). Применение результатов оценки земель только для получения показателей нормативного планирования (хотя и это бесспорно положительный момент) к началу 90-х гг. стало недостаточным. Все в большей степени возникала необходимость использовать стоимостные показатели оценки для решения различных задач рыночной экономики. Статьей 47 "Земельного кодекса РСФСР" устанавливалась платность землевладения, землепользования и аренды земель. Встала задача определить величину платежей за землю, исходя из данных оценки земель 1989 г. В основу расчетов платы за землю была положена земельная рента по плодородию земель, которая в свою очередь определялась на основе дифференциальной ренты. Известно, что дифференциальная рента представляет собой дополнительный продукт, образующийся на землях с относительно лучшими природно-климатическими условиями, и состоит из ренты по плодородию и ренты по местоположению. Рента по плодородию рассчитана по всем оцениваемым культурам и породам многолетних насаждений в разрезе оценочных групп почв. Дифференциальная рента рассчитывалась по формуле: Др = (Цр - Ци) Ун, где Др - дифференциальная рента по группе почв, руб./га; Цр - цена реализации, руб./ц; Ци - индивидуальная цена, руб./ц; Ун - нормальная урожайность, ц/га. где Сн - нормальная себестоимость, руб./ц; Рн - нормальная рентабельность, %. В среднем по хозяйству земельная рента по плодородию определяется как средневзвешенная величина, исходя из удельного веса посевных площадей сельскохозяйственных культур, площадей оценочных групп почв и величин дифференциальной ренты по культурам. Величина дифференциальной ренты по плодородию земель корректируется на местоположение хозяйств. Рента по местоположению отражает различия транспортных издержек и нормативных потерь продукции при перевозках из хозяйств до пунктов реализации. Рента по местоположению определяется как разность между стоимостью перевозки продукции с одного гектара конкретного хозяйства и среднекраевой стоимостью перевозки. Если рента по месторасположению имеет отрицательное значение, то дифференциальная рента по плодородию не корректируется, а если положительное, то дифференциальная рента по плодородию уменьшается на величину ренты по местоположению. В 1992 г. был выполнен расчет платежей за сельскохозяйственные угодья на основе Закона РСФСР "О плате за землю". Ставки платежей определены по оценочным группам почв пашни, многолетних насаждений и кормовых угодий. Фактически была произведена дифференциация средней ставки земельного налога, установленная в среднем по краю названным Законом пропорционально баллам бонитета по озимым зерновым культурам по группам почв. Ставка земельного налога корректировалась поправочными коэффициентами на климат, крутизну склонов, подтопление, эродированность и другие свойства почв. Кроме того, рассчитывалась рента по местоположению, благодаря которой также увеличивается или уменьшается ставка земельного налога. Полученные таким образом ставки земельного налога использовались для определения массы земельного налога за сельскохозяйственные угодья сельскохозяйственных предприятий края. В 1993 г. с помощью оценочных показателей были определены минимальные договорные цены земельных участков, предоставленных для ведения личного подсобного хозяйства, садоводства и индивидуального жилищного строительства в Краснодарском крае. 1G1
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ Эти цены применяются при купле-продаже земельных участков и оформлении договоров по их отчуждению. 4.5.2. Бонитировка почв под сады и виноградники Основными критериями оценки почв стали природные свойства и урожайность за шесть лет. Анализ данных характеристик почв и их продуктивности неспециализированных колхозов и совхозов края позволил в итоге составить бонитировочную шкалу основных реперных почв, частично представленную в табл. 103. На основе реперных почв с применением системы различных поправочных коэффициентов были рассчитаны баллы бонитета всех почв садов и виноградников единого систематического списка, насчитывающего 215 подтипов, родов, видов и групп по материнским породам и рельефу без учета механического состава и степени эродирован- ности. За эталоны (100 баллов) были приняты для плодовых насаждений выщелоченные сверхмощные черноземы со средней многолетней урожайностью семечковых пород 140 ц/га и косточковых - 95 ц/га, для виноградников - каштановые (южные) черноземы с урожайностью белых технических сортов - 100 ц/га, красных технических - 75 ц/га и столовых сортов - 120 ц/га. Для плодовых насаждений высокие баллы бонитета характерны как для почв с большими запасами гумуса (черноземы), так и для почв малогумусных (аллювиально- луговые). Однако если исключить почвы различных речных долин, то прослеживается закономерная зависимость урожайности от количества гумуса в профиле почв, определяемая коэффициентами корреляция 0,82 - 0,87. Для виноградников такой зависимости не наблюдается: каштановые почвы имеют оценочный балл 90, черноземы каштановые (южные) - 100 баллов, черноземы обыкновенные (карбонатные), типичные и выщелоченные - 85 баллов, рендзины - 80 баллов, луго- во-аллювиальные почвы речных долин - 100 баллов. Выявлены количественная зависимость плодородия почв от ряда генетических показателей. Например, уровень плодородия для плодовых снижается с уменьшением мощности: обыкновенные сверхмощные черноземы оцениваются в 81 балл, а мощные - в 66, рендзины мощные - 44 балла, среднемощные - 31. 103. Баллы бонитета реперных почв для многолетних насаждений Почвы Плодовые Сс- мпч- | коим с 1 Кос- точ- | КШ1ЫО Виноградники | нические Столовые {{Черноземы: || выщелоченные сверхмощные тяжелосуглинистые типичные сверхмощные тяжелосуглинистые обыкновенно сверхмощные тяжелое уг лин и стые каштановые (южные) мощные тяжелосугл инистые каштановые (южные) мощные среднесуглпнистые каштановые (южные) мощные легкосуглинистые Лугово черном\мh ые тяже .7 осу г л и н и cm ы е пАллкншально луговые тл- пжел осу г л и нист ы с 100 90 81 49 57 62 94 92 100 82 73 57 72 78 85 85 68 67 67 83 88 100 80 90 77| 71 67 78 86 100 85 100 {{Рендзины: {{ типичные мощные тяжело- суглинистые выщелоченные тяжелосугл! гни стые типичные среднемощные тяжелосуглинистые Шурые лесные насыщенные тяжел осу?л и н и с т ы е \Тсмно серые лесные тяже \лосу глинистые. \Ссрые лесные тяжел осу {глинистые 41 78 29 55 43 40 44 66 31 54 52 44 75 85 60 52 42 40 841] 96 67 75 55 47 Примечательно, что генетическая особенность почв определяет разную степень *и соразмерность показателей плодородия. У черноземов наивысший уровень плодородия имеют виды с мощностью гумусовых горизонтов 160 см, у лугово-черноземных почв - 110 см, у лесных почв разных типов - 100 см (табл. 104). Анализировались почвы тяжелосуглинистого механического состава. Выщелочеиность от карбонатов в зависимости от типов почв повышает плодородие для плодовых на 10-20 % в сравнении с почвами карбонатными. Для группы белых технических и столовых сортов виноградника степень выщелоченности почв повышает уровень плодородия: на черноземных каштановых (южных) карбонатных оценочный балл - 79, на выщелоченных - 88. Для красных технических сортов винограда зависимость иная: оценочный балл для черноземов каштановых 1G2
4.6. ПУТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ (южных) карбонатных равен 97, а для выщелоченных - 89. Резко негативно на бонитет для винограда влияет уплотненность почвенных горизонтов: чернозем выщелоченный имеет балл 68, слитой выщелоченный с объемами весом 1,55 - 1,60 в горизонте В - 28 баллов. Выявлена четкая зависимость плодородия почв от механического состава. Для красных технических сортов винограда оптимальное содержание глины 34,0, для белых - 29,0%. Урожайность виноградного растения снижается по мере утяжеления и облегчения механического состава. На почвах тяжелого механического состава плодородие повышается с увеличением скелетности. Если уровень плодородия для нескелетных почв брать за 1,00, то для слабоскелетиых он равен 1,12. При разработке поправочных коэффициентов для уточнения количественного уровня плодородия конкретных почвенных индивидуумов анализировались показатели мощности почв и объема активного корнеобитае- мого слоя, скелетности, объемного веса, реакции среды, засоления нейтральными и щелочными солями, карбонатности, грунтовых вод, мезорельефного положения, качества материнских пород и др. Установлена параболическая зависимость плодородия почв от количественных показателей негативных характеристик: при постепенном нарастании отрицательных качеств почвы плодородие ее падает во все более увеличивающихся размерах. Например, при глубине залегания галечников 180 см уровень плодородия составляет 100 %, начальное уменьшение рухлякового слоя на 30 см снижает плодородие только на 5 %; при глубине залегания галечника 100 см снижение мощности рухлякового слоя на 30 см уменьшает плодородие уже на 40 %. Аналогичные закономерности отмечены и для других экологических характеристик почв. 104. Влияние мощности гумусовых горизонтов на плодородие почв для плодовых насаждений Почвы Мощность гу- МУСОПЫХ VO- рИ.'ЮНТОН, СМ Уровень плодородия, балл | ее мочковые косточковые \Чсрно.и*мы: 1 сверхмощные мощные среднемощные более 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 1,00 0,92 0,85 0,82 0,77 0,73 0,65 0,57 0,48 0,40 0,29 1,00 1 0,96 0,88 0,81 0,77 0,75 0,72 0,66 0,59 0,51 0,42 А \Шугово- черноземные: || мощные среднемощные более 110 100 80 70 60 1,00 0,95 0,68 0,58 0,37 1,00 II 0,95 0,84 0,78 I 0.67 1 Шесныс почвы разных типов: || мощные среднемощные маломощные более 100 90 80 70 60 50 40 30 1.00 0,81 | 0,68 0,63 0,50 0,50 0,40 0,33 ] - || - || - || " II - || - - || - || 4.6. ПУТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ Земля в качестве средства производства находит свое применение во всех отраслях и сферах деятельности людей, так как является всеобщим средством труда. Однако роль ее в отдельных отраслях производства региона не одинакова. В промышленности она выступает в качестве фундамента, пространственного операционного базиса или своеобразной кладовой добывающей промышленности. Процесс производства в этой сфере не требует плодородия почв, тогда как в земледелии оно чрезвычайно важно, поскольку земля здесь выступает одновременно в качестве средства и предмета труда. Земледелие составляет основу развития всего сельского хозяйства Кубани. Оно поставляет корма животноводству, которое через города утилизирует продукцию растениеводства. Земля в животноводстве, таким образом, выполняет функцию пространственного операдионного базиса. В качестве главного средства производства она выступает в виде сельскохозяйственных угодий. Возрастающая потребность населения в сельскохозяйственных продуктах ставит перед сельским хозяйством края проблему расширенного воспроизводства плодородия почвы, ибо резервы освоения новых земель здесь исчерпаны. Однако пространственная ограниченность земли в рассматриваемом регионе не означает ограниченности ее производительных сил. На современном этапе ограниченность производительных сил земли сводится к "ограниченности" уровня техники и технологии производства.. Поэтому на данном этапе развития сельского хо- 163
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ зяйства края все больше требуется учитывать следующие особенности земли: 1. Использование почвы, как главного средства производства в сельском хозяйстве, связано с комплексным привлечением других сил природы (света, воды, воздуха, тепла), необходимых для нормального развития растений. Не одинаковое содержание на отдельных земельных массивах питательных веществ в почве, различия в водном и температурном режиме, а также особенности физиологических требований разных растений к оптимальным факторам среды обусловливает потребность осваивать в крае зональные системы земледелия, правильно сочетать и размещать сельскохозяйственное производство. 2. Рациональное использование главного средства производства требует чередования сельскохозяйственных культур и комбинирования отраслей, в то время как и другие средства производства активно способствуют процессу разделения труда. Длительное выращивание на отдельном пахотном массиве одной или даже нескольких родственных культур приводит к истощению почвы - "утомлению" и снижению ее плодородия. Более того, сахарная свекла, подсолнечник, табак, озимая пшеница и ряд других культур при бессменном выращивании поражаются различными болезнями, сельскохозяйственными вредителями, а поля зарастают специфическими сорняками. Эту особенность следует учитывать при организации узкоспециализированных фермер- ских и других форм сельхозпредприятий. 3. Использование земли связано с часто повторяющимся и продолжительным во времени разрывом между безморозным периодом, временем производства и рабочим периодом. С этой особенностью связаны длительные перерывы в использовании земли. Вот почему возделыванию пожнивных, повторных, подсевных и промежуточных культур в первую очередь в центральной, южно-предгорной и южной зонах края должно уделяться большее внимание. В результате за счет сокращения времени производства основных культур создается реальная возможность в большинстве районов края с одного участка пашни получать несколько урожаев сельхозпродуктов в течении года. Биоклиматический потенциал отдельных зон края представлен в табл. 105. 105. Биоклиматический потенциал зон края Зоны Северная Центральная Западная Анапо-Таманская Южно-предгорная; \подзоны\ центрально- предгорная западно-предгорная черноморская Геленджик [Сочи Земельная площадь, тыс. га 1923 2182 559 319 1750 771 430 332 Среднегодовая t.f "С 9.7-10.4 10.4-10.8 10.7-11.0 10.9-11.9 10.7-10.1 10.1 13.0 14JD Безморозный период, дней 117-184 194-197 192-195 190-199 185-194 199 285-295 320^335 Сумма эффективных температур. ,7С 3200-3643 3543-3654 3550-3650 3675-3822 3348 3350 3200 4300^ Годовая сумма осадков, мм 500-530 570-583 436 452-459 850-911 850 850 1500 Коэффициент увлажнения, % 0.25-0.3 0.3-0.4 0.3-0.4 0.25-0.3 0.4-0.6 0.4-0.6 0.6 0Я_]\ Небрежное и бездушное обращение с почвой стоило жизни многим цивилизациям, чему в истории и археологии много примеров. Человечество за свое существование превратило самые плодородные земли в пустыни, которые уже занимают 1450 млн га. Площадь обрабатываемой земли составляет около 1475 млн га. Опустынивание планеты продолжается возрастающими темпами и достигло к настоящему времени 6,5 млн га в год. Почвенные ресурсы постоянно сокращаются и в нашей стране. Например, площадь пашни на душу населения сократилась с 1955 по 1982 г. с 1,2 га до 0,82. В Краснодарском крае количество пашни на душу населения сократилось с 0,93 га в 1970 г. до 0,75 - в 1993 г. Из общего количества пашни в 3694,6 тыс. га ежегодно изымаются из оборота по различным причинам более 30 тыс. га. Так, с 1990 по 1993 г. она уменьшилась на 96,5 тыс. га, а сельскохозяйственных угодий - на 173,4 тыс. га. По данным института КубаньНИИгипро- зем темпы разрушения почв возрастают. Только за период с 1975 по 1990 г. площадь пашни, подверженной водной эрозии в сред- 1G4
4 6 ПУТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ ней степени, увеличилась в 6 раз с 45 до 270 тыс. га, где как минимум потеряно половина горизонта А, или более четверти плодородия. Площадь уплотненной пашни возросла в 2,9 раза, переувлажненной - в 1,5. Физически поврежденной пашни в крае на начало 1994 г. имелось 2258,9 тыс. га, в том числе переувлажненной - 341,4, уплотненной - 579,1, средне- и сильнокислотной - 25,3, подверженной водной эрозии - 549,9, дефлиро- ванной - 1040,9 тыс. га. Естественно, агро- экологический потенциал и фактическая урожайность не совпадают (табл. 106). Степень распаханности территории в крае самая высокая в стране, 45-83%. Во Франции, например, эта величина достигает 42 %, в Германии - 32, в США - 27. Количество пашни в зерновой зоне края зачастую превышает 90 % от площади сельскохозяйственных угодий. Причины, приведшие к такому состоянию почвы, различны. По словам А.Н. Тюрюканова (1990), "соидально-идеологический наркоз сделал незаметной и нечувствительной главную рану человечества - разрушенный почвенный покров - израненную "кожу" планеты". Таковы нравственные начала, доказывающие необходимость глубокого и постоянного изучения свойств почвы, которые к тому же обладают значительной динамичностью. В.Ф.Вальков с соавторами (1993) дают научное объяснение процессу разрушения почв: "Естественной основой современной теории плодородия почв и его воспроизводства в интенсивном земледелии являются закономерности культурного почвообразовательного процесса, в соответствии с которым обмен веществ и энергии и их превращения в земле- дельчески используемых почвах количественно и качественно существенно различаются по сравнению с природным почвообразованием. Эти различия возникают в результате целенаправленного воздействия человека на почву". Именно целенаправленное воздействие человека, или антропогенный фактор, столь негативно влияют на естественный почвообразовательный процесс. Заметим, что термин "интенсивное земледелие" появился и остался в употреблении с застойного времени как элемент идеологического пресса, а сущность его выражена наиболее точно В.И. Кирюши- ным (1989), который назвал интенсивное земледелие экстремальным. В подавляющем большинстве практическое земледелие России имело и имеет экстремальный характер. Достаточно сказать, что в нем баланс элементов питания и гумуса был и остается дефицитным и остродефицитным. 106. Агроэкологический потенциал и фактическая урожайность за 80-е гг. по основным культурам края, ц/га* Культура Озимая пшеница Озимый ячмень Кукуруза на зерно Горох Рис Сахарная свекла (Подсо лн е чни к Агро- эколо- гичес- кий потенциал 55,0 60,0 65,0 35,0 80,0 500,0 30,0 Фактическая жайность 32,7 34,7 33,3 20,3 41,9 270,0 20,0 Разница 22,3 25,3 31,7 14,7 38,1 230,0 10Д) % 40,5 42,1 48,8 40,2 47,5 46,0 33,3 * Использованы обобщенные данные научных учреждений, госсортоучастков, департамента сельского хозяйства. Рациональное использование почв в сельскохозяйственном производстве предусматривает оптимизацию естественных почвообразовательных процессов при помощи комплекса агротехнических приемов. К ним относятся обоснованные системы применения органических и минеральных удобрений, способы обработки почвы, мелиоративные приемы, набор возделываемых культур в севооборотах и подбор их сортов, трансформация земельных угодий в соответствии с особенностями агро- экологических условий региона. Важнейшим почвообразовательным процессом является гумусонакопление, поэтому оптимизация гумусного состояния почв остается первоначальной задачей. Тем более, что с количественным и качественным содержанием гумуса коррелируют многие положительные свойства почв. Оценивая значение гумуса, многие ученые ставили его на первое место, как показатель качественной оценки почвы. Так, В.Р. Вильяме писал, что с какой бы стороны ни рассматривали почву, "...всюду сейчас же всплывает вопрос об органическом веществе почвы как главном факторе, определяющем весь ее характер, все свойства, всю физиономию почвы" (1948, Этюды о гумусе). Современное почвоведение квалифицирует гумус как "своего рода аккумулятор энергии, необходимой в процессе создания плодородия почв, а последнее определяется величиной массы органических веществ, участвующих в биологическом круговороте почва - растение - атмосфера" (А.Н. Максумов). Проблема сохранения содержания гумуса в почвах имеет глобальный характер. Это от- 165
4 РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ носится « к богатейшим по содержанию гумуса почвам - черноземам. Например, если в черноземной зоне России В.В. Докучаев в начале 90-х гг. прошлого века нашел 3,6 млн га пашни с содержанием гумуса более 10%, то к 1980 г. ни одного гектара таких почв в Центрально-черноземной области уже не сохранилось. Из хорошо гумусированных почв меньше вымывается питательных веществ, на них растения дольше вегетируют, а следовательно, накапливают больше биомассы. Микроорганизмы гумусированных почв быстрее и тщательнее очищают ее от инородных вредных веществ - нефтепродуктов, различных химических и иных соединений и таким образом сохраняют среду обитания. Более гумусиро- ванные почвы обладают меньшей теплопроводностью, а это значит, что в суровые зимы меньше вымерзают озимые культуры. Если больше гумуса, то больше и теплоемкость почвы, в результате меньше испаряется влаги, которая равномернее расходуется на рост культурных растений. В настоящее время доказано, что потеря гумуса почвами ведет к аридности климата целых регионов и даже континентов: чем меньше гумуса, тем светлее почва и тем больше она отражает солнечных лучей. В верхних слоях атмосферы отраженные лучи превращаются в колоссальное количество энергии, которая препятствует конденсации водяных паров и, следовательно, выпадению осадков. В этом одна из причин появления засух в местах, где в прежнее время они не случались. Так проявляется уже не только утилитарная, сельскохозяйственная, но и глобальная экологическая роль гумуса. Многие агрофизические свойства почвы зависят от содержания в ней гумуса. С его потерей ухудшается оструктуренность почвы, что сразу ведет к негативному изменению водного и воздушного режимов, увеличению объемной массы. Это в свою очередь сопровождается резким возрастанием тягового сопротивления при работе сельхозмашин, а значит перерасходуется горючее и быстрее изнашивается техника. Уплотненные почвы позже поспевают, тем самым запаздывают весенне-полевые работы, а это также снижает урожайность. На таких почвах образуются вымочки озимых культур, может начаться заболачивание, что и происходит в последние годы растущими темпами. После уплотнения сельхозтехникой увеличивается во времени естественное восстановление объемной массы и сложения у малогумусных почв. Бесструктурные уплотненные почвы медленно и мало поглощают талую и дождевую влагу, слабо справляются с функцией регулятора стока этих вод, что в конечном счете ведет к развитию оврагов: такие почвы в первую очередь поддаются эрозионным процессам. Гумусное состояние почв Краснодарского края и прежде всего основного пахотного фонда - черноземов претерпело существенные изменения за период их использования в сельскохозяйственном производстве. За последние 4-5 десятилетий они утратили более трети гумуса. Среднегодовые его потери приближаются к 5 млн т, или около 1,2 т с гектара пашни. За год содержание гумуса снижается на 0,03 абсолютных процента, и эта величина остается довольно стабильной на черноземах обыкновенных, типичных, выщелоченных (табл. 107). 107. Содержание гумуса в пахотном слое почв Краснодарского края (данные Кубань- НИИгипрозема) Почва Изменение содержание гумуса за 10 лет было стало Ежегодное снижение Чернозем: обыкновенный типичный выщелоченный | Среднее 4,25 4,22 4,45 3,94 4,00 4,05 0,031 0,025 0,040 0,032 J Даже в условиях относительно высокой культуры земледелия на государственных сортоучастках положение не меняется (табл. 108). 108. Содержание гумуса в пахотном слое почв на сортоучастках Краснодарского края, % (данные КубаньНИИгилрозема) ГСУ Каневский Ейский Новопокровский Кавказский 1 Среднее Изменения содержания гумуса за 34 года было 5,2 4,9 4,3 4,8 стало 4,2 3,7 3,2 3,7 Ежегодное снижение 0,029 0,039 0,032 0,032 0,032 J Известно, что дефицитный баланс гумуса складывается при недостаточном поступлении органических веществ в почву, т.е. темпы его минерализации выше новообразования. Основным источником поступления органического вещества в пахотные почвы являются пожнивно-корневые остатки культур севооборота и органические удобрения. Но культуры севооборота оставляют неодинаковое количе- 16G
4.6. ПУТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ ство органического вещества- Например, в сумме надземной и подземной частей накапливают (в тоннах на гектар): озимая пшеница - 3,2, горох - 2,6, картофель - 0,6, сахарная свекла - 1,8, люцерна - 12,3 т/га. В целом пропашные культуры меньше оставляют органического вещества в почве по сравнению с зерновыми и травами. Минерализация гумуса также различна под культурами: зерновыми - около 0,9 тонны на гектаре, пропашными - 2,4. Следовательно, насыщением севооборота разными культурами можно регулировать в определенной степени поступление органического вещества в почву. Уровень урожайности культур однозначно влияет на накопление пожнивно-корневых остатков в почве: чем выше урожайность, тем больше их накапливается. Коэффициенты гумификации сухой массы пожнивно-корневых остатков сельскохозяйственных культур различны и зависят от биохимического состава растений (табл. 109). 109. Коэффициенты гумификации сухой массы пожнивно-корневых остатков сельскохозяйственных культур Сельскохозяйственная культура Многолетние бобовые травы Зерновые, зернобобовые однолетние Кукуруза и другие силосные, подсолнечник, конопля Картофель, корнеплоды, овощи Коэффини оптм мификации 0,25 0,20 0,15 0,08 1 Как следует из таблицы, на гумусиое состояние почв наиболее благоприятно влияют многолетние травы, затем культуры сплошного сева. Под пропашными культурами отмечается, как правило, максимальный расход гумуса. Сложившаяся в крае система ведения сельскохозяйственного производства такова, что в земледелии принята структура посевных площадей, при которой на одном гектаре пашни в среднем за год минерализуется 0,8-1,7 т гумуса и только около половины его возмещается за счет растительных послеуборочных остатков, а животноводство в целом не обеспечивает земледелие необходимым количеством навоза в качестве органического удобрения. Среднегодовой баланс гумуса к 1990 г. по краю был (тонн на гектар): расход - 0,95, приход - 0,49, дефицит - 0,45. Потребность в органических удобрениях - 7,6 т/га. Расчеты показывают, что расширенное воспроизводство почвенного плодородия и получение средних урожаев в крае возможно при внесении 7-8 т органических удобрений на гектар ь северной и 9-11 в центральной и южнопредгорной зонах. Для такой заправки почв органическими удобрениями запасов навоза не хватает. Недостающее их количество можно пополнить соломой озимых колосовых культур. Научными учреждениями установлено, что 1 т соломы по действию на гумусообразо- вание приравнивается к 3,5 т подстилочного навоза. Этот резерв органических удобрений позволяет довести их внесение до 8 т на гектар в среднем по краю. Кроме того, использование соломы в качестве органических удобрений избавляет от затрат по ее уборке, а исключение из технологических операций сжигания стерни с соломой является важным природоохранным мероприятием. Установлено, что внесение соломы в качестве удобрений по разработанным технологиям увеличило содержание гумуса в пахотном слое за ротацию шестипольного звена севооборота на выщелоченном черноземе на 0,20% в сравнении с исходным содержанием перед закладкой опыта, а урожайность зерна возросла на 12%. Аналогичные результаты получены на типичных и обыкновенных черноземах, где количество гумуса увеличилось на 0,15%, повысилась урожайность семян подсолнечника, кукурузы на силос и других культур на 8-12%, улучшилось сохранение продуктивной влаги. Доказана ценность соломы в качестве органического удобрения и в рисовых севооборотах. С одной тонной соломы в почву возвращается до 4,5 кг азота, 2,2 - фосфорной кислоты, 10 - окиси калия, 2,7 - окиси кальция, 1Д - окиси магния, 8,5 - железа, 10 - кремния и др. Одновременно значительно улучшаются физические свойства почвы, повышается подвижность и доступность для растений многих элементов питания. В среднем каждая тонна внесенной соломы повышает урожайность риса на 1,2 ц. Солома, как органическое удобрение, разлагается медленнее в сравнении с навозом из-за недостатка в почве азота. Поэтому для улучшения условий гумификации необходимо на каждую тонну соломы вносить на обыкновенных черноземах 6-8 кг азота, на типичных и выщелоченных - до 10. Совместное внесение соломы с минеральными удобрениями уменьшает вымывание нитратного азота на 10-25%. Высокий эффект дает предварительная, за несколько дней до запашки, обработка измельченной по полю соломы жидкими ми- 107
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ неральными удобрениями. При среднем выходе соломы в 5 т с гектара и ее оставлении в качестве удобрения это равнозначно внесению 17 т навоза. Кроме того, мульчирующий эффект соломы увеличивает накопление продуктивной влаги. Удобрение соломой - высокоэффективный прием в повышении почвенного плодородия во всех зонах края, что подтверждается не только полевыми опытами, но и производственными данными. Так, в совхозе "Коноковский" Успенского района сравнивалась общепринятая основная обработка почвы - вспашка под подсолнечник, кукурузу на зерно и силос с плоскорезной обработкой и внесением соломы. За четыре года с общей площади 1002 га получена средняя прибавка семян подсолнечника 2,2 ц с каждого гектара. Кукуруза на силос в течении 3 лет на площади 805 га увеличивала урожайность на 39,6 ц. Кукуруза на зерно при двухлетнем испытании увеличила урожайность на 8,5 ц. Положительное влияние рисовой соломы на урожайность риса показана практикой ЭСХ "Красное" и рисосовхоза "Ордынский". В первом при средней урожайности на контроле 55,2 ц получена прибавка 6,5 ц/га, во втором соответственно 48,8 и 4,6 ц/га. За 3 года в рисосовхозе "Красноармейский" при урожайности на контроле в 69 ц от внесения соломы дополнительно получено по 5,2 ц с каждого гектара. Таким образом, применение пожнивных остатков сельскохозяйственных культур в качестве органических удобрений является важной мерой по сохранению почвенного плодородия. Доказано, что регулярное внесение органических удобрений, и прежде всего навоза, в оптимальных дозах по зонам края повышает урожайность зерна озимой пшеницы и кукурузы с гектара на 4-12 ц, сахарной свеклы на 60-90 ц и на 20-25% увеличивает урожайность овощных и плодовых культур. Преимущество этого вида органического удобрения не только в его высокой эффективности, но и в последующем действии. На правильно заправленных навозом полях возрастает урожайность культуры, под которую он вносился, и еще двух-трех последующих. Ценность навоза в системе удобрений заключается в том, что вместе с ним обратно возвращаются в почву элементы питания, ранее вынесенные урожаем. Их количество может достигать до 50% - азота, 40% - окиси фосфора, 60% - окиси калия и, кроме того, возвращается практически весь набор микроэлементов. С внесением навоза увеличивается численность и активизируется деятельность полезных микроорганизмов, червей и других живых существ. Систематическое внесение навоза в оптимальных дозах способствует быстрому росту содержания гумуса, улучшению физико-химических, физических и других свойств почвы, что сказывается на урожайности культур. Например, постоянное применение органических удобрений в ОПХ КНИИСХа "Колос" позволяет устойчиво получать урожай зерна озимой пшеницы более 60 ц/га. В целом по краю видна зависимость уровня урожайности от внесения органических удобрений (табл. 110). Расчеты Российской академии сельскохозяйственных наук показывают, что бездефицитный баланс гумуса в почвах Северного Кавказа возможен при внесении 12,7 т на гектар органических удобрений. Последующие исследования научных учреждений края в длительных полевых опытах позволили эту величину дифференцировать по почвенно- климатическим зонам. 110. Урожайность озимой пшеницы и применение органических удобрений в Краснодарском крае (среднее за три года)* Район Динской Кореновский Курган мнек ин Приморско- Ахтарский || Выселковский Внесено органических удобрений, т/га 6,6 6,2 6,2 4,9 4,8 Урожайность, ц/га 41,8 40,2 39,8 33,4 31,8 I * Для объективности сравнения взяты районы центральной зоны края. Так, на типичных и выщелоченных черноземах центральной зоны необходимо вносить 9-13 т на гектар навоза в сочетании со 175-225 кг на гектар N РК, в засушливой зоне на обыкновенных черноземах 8-10 т органических удобрений со 150-175 кг N РК (Малюга Н.Г., 1988). Эти величины получены в зернопропашных севооборотах. При изменении структуры посевных площадей или других условий данные величины будут иными и могут быть получены расчетным путем. Многогранность положительного действия навоза на почвенное плодородие ставит его на первое место в деле сохранения и повышения производительности земель. Так, программой повышения плодородия почв Краснодарского края на 1995-2000 гг. пред- 1G8
4.6. ПУТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ усматривается максимальное накопление навоза крупного рогатого скота, свиней, овец, птичьего помета. Его заготовки могут достигать 24 млн т в год при потребности для бездефицитного баланса гумуса в целом по краю 32-34 млн т при внесении 8 т на гектар. Недостающее количество компенсируется соломой колосовых культур, нетрадиционными видами компостов. Недостаток в органических удобрениях испытывают в первую очередь зерносеющие районы северной и центральной зон. Избыток - в рисосеющих районах, имеющих развитое животноводство и большую долю многолетних трав в структуре посевных площадей. Применение навоза в качестве восстанавливающего и сохраняющего почвенное плодородие средства наиболее экологически рационально. Но его использование должно конкретизироваться в зависимости от особенностей почв, набора культур севооборота, агроклиматических условий, технического оснащения и других возможностей хозяйства. Неправильно хранящийся и несвоевременно внесенный и заделанный в почву навоз может стать разрушителем окружающей среды: газообразные выделения загрязняют атмосферу, попавшие в водоемы и реки жидкие фракции из лагун-накопителей отравляют пресную воду, подземные воды также оказываются испорченными. Высокие дозы внесенного навоза вызывают полегание зерновых культур. Экономия на транспортных расходах приводит к переудобренности полей, которые окружают фермы и откормочные комплексы. Внесенные не под нужную культуру в севообороте органические удобрения могут не дать ожидаемого эффекта. Например, подсолнечник в центральной зоне лучше реагирует на последействие навоза в сравнении с прямым его действием. Навоз, имеющий большие запасы семян сорняков, лучше вносить под культуру, где их легче впоследствии уничтожить. Если техническое оснащение не позволяет вывозить на поля жидкий навоз, то целесообразно его использовать для приготовления компостов. При недостатке органических удобрений их в первую очередь нужно вносить на сильно дефлированных почвах. В севооборотах сначала заправляются паровые поля, под сахарную свеклу, кукурузу и озимую пшеницу после ранних предшественников. В районах, где нет возможности заготовить и внести органические удобрения в количестве, обеспечивающем бездефицитный баланс гумуса, предусматривается расширение посевных площадей многолетних бобовых трав. Сложившаяся практика показывает, что в районах с долей многолетних трав в структуре посевных площадей 19-22% достаточно накапливается органических удобрений, а до 16% - органических удобрений явно недостает. Поэтому программой повышения плодородия почв в крае предусматривается увеличить к 2000 г. площади под травами с 550 до 700 тыс. га. Установлено, что при возделывании люцерны на черноземах Кубани накапливается 9-10 т на гектаре органического вещества, что в 2-3 раза больше, чем после других культур севооборота. Увеличивается в почве содержание биологического азота на 150-200 кг на гектаре. Содержание гумуса в почве после двухлетнего возделывания люцерны увеличивается на 8-10 относительных процентов. Положительное действие люцерны на почву проявляется 4-5 лет. В засушливых районах края рекомендуется возделывать эспарцет, где его влияние на почву не уступает люцерне. В структуре севооборотов в среднем по краю бобовые травы рекомендуется довести до 17%, а в отдельных зонах, специализированных севооборотах - до 25-34 %. Положительное действие на физические свойства почвы, пополнение в ней запасов органического вещества оказывает выращивание сидеральных культур в промежуточных посевах. Особенно это важно на эродированных почвах в зоне достаточного увлажнения, на орошаемых землях для улучшения их физических свойств, защиты от смыва и выдувания. Рекомендуется высевать озимый рапс, яровой и зимующий горох, злаковые травы в чистом виде и в смеси с бобовыми. Каждый гектар промежуточного посева обогащает почву в пересчете на навоз при орошении на 1,5- 3,0 и без орошения 0,8-1,5 т. Площади посева пожнивных культур рекомендуется увеличивать в благоприятные по погодным условиям годы. К 1995 г. в крае предусматривается иметь в среднем до 250 тыс. га таких посевов, в том числе на орошаемых землях - до 27. Пожнивные посевы - это не только дополнительная продукция, но и резерв повышения плодородия почв, средство защиты от эрозии. Рациональное использование почв требует систематического учета питательных веществ, отчуждаемых из нее в процессе сельскохозяйственного производства, и размеров их компенсации в основном за счет внесения минеральных и органических удобрений. Отчуждение питательных веществ складывается из выноса их урожаем, потерями при проявлении эрозионных процессов, газообразными 169
4 РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ потерями, выщелачиванием в подпочвенные горизонты. Если отчуждение преобладает над компенсацией, то складывается отрицательный баланс элементов питания в земледелии, и почва теряет плодородие. Постоянный положительный баланс всех элементов питания бывает только у целинных почв. Внесение минеральных удобрений - обязательный агротехнический прием, используемый всеми цивилизованными странами. Считается, что каждый четвертый человек планеты живет за счет прибавки урожайности от внесения минеральных удобрений. В условиях Северного Кавказа применение одного килограмма действующего вещества минеральных удобрений увеличивает урожайность на 5-8 зерновых единиц, а в благоприятные по климатическим условиям годы прибавка может удвоиться. Краснодарский край всегда отличался высоким уровнем развития земледелия, хорошими стабильными урожаями, плодородными почвами. Однако до 1986 г. в земледелии края баланс элементов питания был постоянно отрицательным, интенсивность баланса за период с 1961 по 1985 г. в среднем составляла 40-55%. С 1986 г баланс продолжал оставаться отрицательным. Общая потребность земледелия в основных элементах питания к 1990 г. достигла 1290 тыс. т. действующего вещества; в 2000 г. их потребуется уже 1500 тыс. т, причем компенсация за счет внесения органических удобрений составляет соответственно 330 и 380 тыс. т. Следовательно, количество вносимых в почву элементов питания с минеральными удобрениями в ближайшие годы должны быть около 1100- 1200 тыс. т действующего вещества. Исследования показывают, что увеличение производства продукции в условиях края до уровня 50-60 ц зерновых единиц с гектара и увеличение обеспеченности почвы фосфором и калием может быть достигнуто внесением на обыкновенных черноземах 120, выщелоченных 180 кг на гектар фосфора, калия соответственно 90 и 120. Ассортимент поступающих минеральных удобрений мал. Как правило, все они физиологически кислые. Для региона с таким многообразным почвенным покровом нужны еще нейтральные и щелочные удобрения. Многолетние полевые исследования показали, что система удобрений, построенная на использовании минеральных туков, не предотвращает потерь гумуса почвами, а лишь сдерживает темпы этого процесса. Одновременно минеральные удобрения способствуют концентрации гумуса в верхних горизонтах почвенного профиля. Применение физиологически кислых удобрений на выщелоченных почвах края приводит к их подкислению. Степень подкисленных почв в отдельных районах такова, что требуется их нейтрализация. Например, в полевых опытах КНИИСХа на выщелоченном черноземе за ротацию десятипольного севооборота при систематическом применении минеральных удобрении - аммиачной селитры, карбамида, суперфосфата и калийной соли - гидролитическая кислотность в верхнем горизонте возрастала пропорционально количеству вносимых удобрений (табл. 111). В 1926-1928 гг. на этом же участке в пахотном слое гидролитическая кислотность практически отсутствовала. Доля магния в сумме поглощенных оснований составляла тогда 11%, а в 1978 г. поднялась до 20%. Сумма поглощенных оснований была около 35 м.-экв, сейчас не превышает 24. 111. Изменение кислотности выщелоченного чернозема от применения минеральных удобрений Ежегодная норма удобрений минеральных, д.в. кг/га 0 181 238 419 0 1 181 органических, т/га 0 0 0 0 16 16 Но м.-экв на 100 г 4,69 5,48 5,63 6,39 4,37 4,87 ± к контролю 0,79 0,94 1,70 - 0,32 -0,18 =ь к фону органических удобрений 0,32 1,11 1,26 2,01 0,50 Из приведенных данных также видно, что органические удобрения нейтрализуют имевшуюся или вновь приобретенную кислотность. Аналогично гидролитической изменялась обменная и актуальная кислотность. Одновременно с увеличением кислотности уменьшалась сумма поглощенных оснований, ясно выразилась тенденция уменьшения емкости поглощения. Изменения эти могут быть настолько глубоки, что лимитируют дальнейший рост урожайности. В старых свеклосеющих районах Украины, например, где всегда вносилось много минеральных удобрений, черноземы стали терять свою генетическую принадлежность. Повышение кислотности сопровождается изменением качественного состава гумуса в сторону накопления наиболее мобильных его фракций, способных перемещаться в нижние горизонты почвы и за ее пределы. Это явле- 170
А 6 ПУТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ ние следует оценивать двояко: перемещение гумуса вниз по профилю усиливает там почвообразовательные процессы, что является положительным, но, с другой стороны, вместе с гумусом перемещаются и элементы питания, уходя за пределы горизонтов максимального скопления корневых систем, что нежелательно. Показатели плодородия конкретной почвы находятся в тесной зависимости друг от друга. Изменение любого из них влечет за собой изменение других. В нашем случае увеличение кислотности привело к изменениям в поглощающем комплексе в сторону уменьшения поглощенного кальция, увеличению магния, в составе гумуса уменьшилась доля гу- миновых кислот, играющих вместе с кальцием важную роль в структурообразовании. Следовательно, ухудшилась оструктуренность почв, что в свою очередь негативно сказалось на объемной массе почвы, водном и воздушном режимах, водопроницаемости и ряде физических свойств. Прямо пропорционально кислотности возрастала степень пораженности колосовых культур грибными болезнями, что также способствовало недобору урожая. Научные разработки, практика передовых хозяйств и целых районов показывает, что восстановление и сохранение плодородия почв возможно при правильно построенной системе применения удобрений, обязательно включающей внесение местных органических удобрений, прежде всего навоза. Например, хозяйства высокой культуры земледелия Усть- Лабинского района, в целом Ленинградский район при строгом соблюдении севооборотов и обоснованной системе применения удобрений, включающей 7-9 т на гектар навоза, постоянно имеют урожайность озимых колосовых на 5- 13 ц выше, чем у соседей. Естественно, выше урожайность и других культур. Разработка системы применения удобрений требует учета определенных закономерностей: основное удобрение, органическое и минеральное, обладает последействием в течение ряда лет, рядковое дает положительный эффект при выращивании большинства культур в год внесения, органические удобрения вносятся в севооборотах один раз в 3-5 лет, подкормка озимых колосовых азотными удобрениями назначается по результатам почвенной и тканевой диагностики, дозы удобрений для основного внесения определяются данными агрохимического обследования полей и по многолетним данным полевых производственных опытов. Внесение удобрений производится в строгом соответствии с технологическими требованиями на каждую операцию. Кроме того, составление плана применения удобрений должно учитывать оснащенность хозяйства техническими средствами, степень засоренности полей, расположение их относительно элементов ландшафта, возможность появления негативных последствий от применения удобрений, соответствие ассортимента удобрений характеру почвенного покрова. Обоснованное применение минеральных удобрений не только обеспечивает существенную прибавку урожая, но и повышает плодородие почв. В целом по краю внесение минеральных удобрений оптимизировало химическую характеристику почв (табл. 112). 112. Изменение агрохимических свойств почв Краснодарского края* Показатель Обследовано всего сельскохозяйственных угодий, тыс. га Содержание Р0О5, мг на 100 г почвы % слабообеспеченных почв (• 1,5 мг на 100 г почвы Р^ОА) Содержание КоО, мг на 100 г почвы % слабообеспеченных почв (^20 мг на 100 г [почвы) Циклы (годы) обследования [ 1 65-70 4413,0 1,8 57,1 38,8 5,2 2 71-75 4213,3 2,1 42,5 38,3 6,7 3 76-80 4349,2 2,4 33,3 40,4 4,1 4 81-87 1 4488,9 3,0 21,9 40,4 4,4 * Величины содержания Ро05 и КоО - средневзвешенные по краю. Из приведенных в таблиде данных видно, что за два десятилетия повысилась обеспеченность пахотных почв подвижным фосфором с 1,8 до 3,0 мг Р2О5 на 100 г почвы. Площадь слабообеспеченных почв сократилась более чем наполовину. По содержанию обменного калия почвы края относятся к достаточно обеспеченным. Баланс калия в земледелии всегда был отрицательным, калийных удобрений вносили мало, но несмотря на это количество слабообеспеченных калием почв уменьшается. Минеральные удобрения вносятся в почву прежде всего для увеличения содержания в ней доступных для растения элементов питания. Внесенные в почву, они вступают с ней в сложные взаимоотношения, претерпевают различные превращения, изменяют тем самым отдельные почвообразовательные процессы. Превращение удобрений и изменение свойств почв во многом зависит от вида удоб- 171
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ рений, характера почвы, различных агротехнических и погодных условий. Соединения фосфора из удобрений, как правило, в большей части поглощаются почвой, и в первый год растения потребляют более четверти. Остальной фосфор остается в малоподвижной форме, подвергается дальнейшим превращениям. При длительном систематическом внесении удобрений его накапливается в почве значительное количество (почва зафосфачивается). Чтобы его рационально использовать, необходимо изменить соотношение вносимых элементов питания - азота и калия. В настоящее время таких почв в крае много. Еще в 50-60 гг. на выщелоченных черноземах на первоем месте по эффективности были фосфорные удобрения. Теперь безусловный приоритет принадлежит азотным. Возрастает роль азотных удобрений на типичных и в ряде районов на обыкновенных черноземах. Внесенные в почву калийные удобрения также претерпевают различные превращения. Часть из них остается в почвенном растворе и в первую очередь потребляется растениями, другая - переходит в поглощенно-обменное состояние, остальные закрепляются в недоступной для растений форме. Соединения фосфора и калия, закрепленные в почве, не могут служить источником загрязнения окружающей среды, за исключением физического разрушения почвы эрозионными процессами. Загрязнять почву может балласт из различных соединергий, сопровождающих фосфор и калий в удобрениях. Наиболее нежелательные из них - фтор, хлор, натрий, гамма тяжелых металлов, а также радиоактивные элементы. Азотные удобрения имеют две формы: нитратные и аммиачные. Нитратные формы азота в почве не закрепляются и свободно мигрируют по ее профилю с подвижной влагой. Могут попасть в грунтовые воды и загрязнять колодцы, родники, водоемы. Аммиачные формы закрепляются почвой, однако после окисления превращаются в нитратные. Нитраты могут накапливаться в растениях, особенно овощных, тогда они служат источником отравления животных и человека. Поэтому азотные удобрения требуют грамотного с ними обращения. Их не следует вносить в запас, большими дозами. В условиях промывного водного режима лучше всего ограничиться подкормками, в этом случае их потери будут минимальными, и окружающая среда не пострадает. Итак, минеральные удобрения повышают плодородие почв, увеличивая урожайность возделываемых культур. Негативное влияние удобрений на окружающую среду, на показатели почвенного плодородия связано с ошибками при их применении. Нормы, сроки, способы их внесения требуют глубокого обоснования. Без знания свойств почв, климатических условий, требований культурных растений к элементам питания, свойств самих удобрений нельзя планировать систему их применения. Рациональное использование почв предполагает их охрану от загрязнения различными ядохимикатами, прежде всего пестицидами. Все пестициды, применяемые в борьбе с сорняками, вредителями и болезнями культурных растений, ядовиты для человека и животных. К какой бы группе ядохимикатов ни относился пестицид, он неизбежно попадает в почву. Установлено, что при опрыскивании растений только 20-70% раствора попадает на целевую поверхность, часть испаряется, а остальное оседает на почву. Попадая в почву, ядохимикаты вызывают негативные сдвиги биохимических процессов, влияют на деятельность микрофлоры и микрофауны. Общее количество и ассортимент применяемых ядохимикатов растет, но количество вредителей и болезней не уменьшается. Контроль за содержанием пестицидов и продуктов метаболизма крайне сложен и дорог. Увлечение химизацией разрушило агротехническую систему борьбы с сорняками и вредителями. Учеными уже фиксируется исчезновение из почвы отдельных видов и групп организмов. В Краснодарском крае ежегодный объем использования пестицидов в последнем десятилетии колеблется от 24 до 41 тыс. т с максимумом в 1985-1986 гг. Пестицидный прессинг по районам различен: в зерносеющих районах северной зоны - 3-9 кг на гектар пашни, в Анапском и Туапсинском районах соответственно - 77 и 208 кг. Большие площади пашни - 2 млн га - подвержены воздействию гербицидов. Подавляющее большинство из них представляют почвенные препараты. Особенно остра проблема накопления остатков гербицидов в рисосеющих районах, где пестицидная нагрузка на 1 га пашни составляет около 11 кг. Экспериментальные данные по изучению динамики разложения пестицидов показали, что при строгом соблюдении регламента работ большинство применяемых препаратов к концу вегетации культуры разлагаются до уровня ПДК. Загрязнение окружающей среды вызывает авиационный способ внесения гербици- 172
дов, поэтому объем его применения снижается. К объектам, загрязняющим почву, относится подавляющее большинство растворных узлов и складов ядохимикатов, которых в крае 580. Вокруг их территории существуют уже зоны мертвой почвы, занимающие от 0,5 до 3 га. Накопление ядохимикатов происходит не только в почвах. Они концентрируются в грунтовых водах, открытых водоемах, практически во всех живых организмах. Всем известны периодические случаи гибели диких животных, рыбы и раков в степных речках. Практически исчезли воробьи, дождевые черви. Уже невозможно встретить перепела в поле, щегла и иволгу в саду. Скорость микробиологического разложения пестицидов в почве зависит от ее влажности, температуры, содержания питательных веществ, реакции среды, механического состава и, главное, от содержания гумуса. Управляя перечисленными факторами, можно регулировать скорость детоксикации пестицидов. Однако основным условием создания чистого агроландшафта является возврат к старым и разработка новых агротехнических методов защиты полей от вредителей и болезней. Бережное отношение к почве обязывает поддерживать оптимальный уровень физических свойств и режимов кор необитаемого слоя. Известно, что для культур сплошного сева объемная масса пахотного слоя должна быть в пределах 1,1-1,3 а для пропашных - 1,0-1,2 г/см3. Такой объемной массе соответствует порозность почвы не ниже 50%, что создает хорошие условия воздухообмена и накопления влаги. Но в результате многократных проходов сельхозмашин почва уплотняется до 1,5 - 1,8 г/см3. При такой объемной массе в пахотном слоях корневая система культурных растений угнетена и не развивается. Полевыми опытами показано, что по весеннему следу трактора К-701 при посеве яровой ячмень снизил урожайность в среднем на 20%, при этом существенно снижается эффективность удобрений. Сильному уплотняющему воздействию подвержены суглинистые почвы во влажном состоянии, составляющие основные пахотные угодья края. Исследования показали, что уплотнение происходит на глубине до 70 см, но особенно сильно - 0-40 см. Разуплотнение естественным путем происходит 3-4 года. Если учесть, что на каждом гектаре пашни ежегодно вырабатывается до 20 эталонных гектаров пахоты, то полного восстановления объемной массы может не быть. Уплотненный и переувлажненный подпахотный слой становится водоупорным, и этим можно объяснить увеличение за 15 лет площади уплотненных почв почти в 3 раза, переувлажненных - в 1,5 раза. Эти площади стали возрастать со временем выхода на полевые работы К-701 и Т-150 К. Их резиновое колесо давит на почву с силой 2,6 кг/см2, тогда как предельно допустимое давление не должно превышать 1,5 кг/см2. Помимо отрицательного влияния на объемную массу почвы колесные трактора в 3-4 раза больше создают пыли в сравнении с гусеничными. Пыль - это разрушенная структура. Роль структуры и оптимальной плотности почвы в жизни растений многогранна. Они определяют воздухообмен, накопление влаги, пищи. Исключить переуплотнение почвы можно, если уменьшить проходы техники по полям, не вести обработку почвы при высокой влажности, основную разработку проводить на разную глубину, увеличить дозу органических удобрений, колесные трактора заменить на гусеничные, применять облегченную технику. Одним из важных аспектов рационального использования земель является профилактика негативных изменений. Она состоит из системы мероприятий опережающей защиты почв от деградации. К ним относятся: оптимизация пищевого, водно-теплового и газового режима почв, поддержание нужного уровня биохимической активности и сохранения почвенной биоты, поддержание физических свойств и прежде всего уплотнения и обес- структуривания, предотвращения загрязнения почв ядохимикатами. Такая профилактика основана на разумном принципе: не допустить болезнь легче, чем лечить организм. 173
4 РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ 4.7. ОХРАНА ПОЧВ В последние годы в Краснодарском крае в результате нерационального использования земель произошли и продолжают нарастать неблагоприятные изменения окружающей человека среды обитания. Интенсивная обработка почв, несоблюдение правил агротехники выращивания культур практически на всей площади пашни привели к уплотнению почвы, разрушению агрономически ценной водопрочной структуры, подкислению и снижению содержания кальция в ней. Резко снизилось содержание гумуса. На территории края, особенно в южнопредгорной зоне, значительная часть земель подвержена процессам водной и ветровой эрозии» наблюдается химическое загрязнение их, увеличивается количество подтопляемых почв. Поэтому организация территории и система земледелия в крае должна носить природоохранный характер. В связи с значительным разнообразием природных условий в каждой зоне они имеют свои особенности. Выделяются пять уровней охраны почв. Первый уровень - защита почв от прямого их уничтожения и полной гибели. При строительстве промышленных и сельскохозяйственных объектов каждому строителю и архитектору нужно помнить, что почва - особое, четвертое, по образному выражению В.В.Докучаева, царство природы, незаменимый фундамент биосферы, насыщенный разнообразными организмами. Поэтому необходимо максимально ограничить и запретить открытые разработки полезных ископаемых, внедрить технологии застройки, которые бы наиболее экономно использовали почвенное пространство. Для восстановления пострадавших почв надо проводить рекультивацию земель. По данным кафедры почвоведения Кубанского аграрного университета, выполнение технической и биологической рекультивации земель путем разравнивания поверхности нарушенных земель, нанесения на выровненную поверхность плодородных и потенциально- плодородных слоев (гумусированный почвенный слой, лесс, лессовидные суглинки) мощностью 0,6-0,8 м, внесение удобрений, выращивание сидеральных бобовых культур в сравнительно короткий срок (3-4 года) позволяет восстановить плодородие почвы. Второй уровень охраны почвенного покрова - защита освоенных и используемых почв от качественной их деградации. Трети й уровень - мерой риятил по предотвращению негативных структурно- функциональных изменений освоенных почв. К сожалению, недооценивается важность профилактики их негативных изменений. Эта профилактика должна осуществлять систему опережающей защиты почв от деградации. Важными компонентами являются оптимизация пищевого, водного, теплового и газового режимов почвы; поддержание на должном уровне ее биохимической активности и сохранение полноценной почвенной биоты; оптимизация физического состояния почв и предотвращение их обесструктуривания и уплотнения. К этим мероприятиям относят: а) использование малогабаритной сельхозтехники; б) внесение органических удобрений в повышенных дозах; в) выполнение агротехнических мероприятий при физической спелости почв. Четвертый уровень - своевременное восстановление деградированных освоенных почв. Почва должна не только неустанно трудиться на урожай, по и "отдыхать", получать "очередной отпуск" в случае потери ею плодородия, загрязнения или отравления. Восстановление деградированных земель складывается из нескольких этапов: 1. Постановка точного диагноза патологии почв; 2. Снятие дальнейшего действия факторов, вызвавших их деградацию; 3. Временное их исключение из активного хозяйственного использования; 4. Биологизацня почв и восстановление устойчивости их плодородия с последующим включением в сельхозоборот при условии строгого контроля. Основные пути возвращения земле "утраченной силы" - это комплексный агротехнический, или рекультивация, и естественно-природный (залежь). Рекультивация земель - прием восстановления плодородия до исходного уровня. К видам рекультивации земель относятся: а) техническая (общая производная планировка земель); б) биологическая рекультивация - сидерация (при необходимости двойная) на фоне химической мелиорации земель (внесение минеральных удобрений, известкование, гипсование почв). Пятый уровень - восстановление и сохранение естественных высокобонитетных почв, включающий: резервирование целинных почв; полное соблюдение охраны почв особо- охраняемых территорий; исключение особо- охраняемых почв из хозиспользования и восстановление естественного состояния; соблюдение особого режима использования и охра- 174
4 7 ОХРАНА ПОЧВ ны почв; организация новых комплексных почвенных и агропочвенных заказников. Практическая польза от них в том, что они являются поставщиками полезных микроорганизмов и беспозвоночных животных в связи с повышенной антропогенной нагрузкой на почву. К деградации почвенного покрова приводят оползни, вызванные переувлажнением склонов поверхностными и грунтовыми водами. В целях повышения устойчивости оползневых склонов в горных условиях рекомендуется при выпуклом и прямом профилях сооружать подпорные стены для устойчивости грунта спланированной территории. Для перехвата подпочвенных вод устраивают ловчие траншеи закрытого дренажного типа. Большое значение имеет ограничение или полное прекращение пастьбы скота, вырубки леса, распашки склонов. Следует учитывать, что при освоении земель в предгорных районах эти территории являются источником снабжения водой многих населенных пунктов в равнинных условиях. Развитие процессов водной эрозии в предгорье может привести к снижению уровня и качества водных ресурсов, что имеет важное экологическое значение. Виды охраны и восстановления плодородия почв показаны на рис. 15. Выполнение этих мероприятий должно основываться на экологических характеристиках природных зон (табл. 113). Охрана почв от прямого уничтожения I Ограничение отвода новых земель под строительство различных объектов Установление объективных цен на земли, отводимые под застройку Своевременное проведение рекультивации в полном объеме и правовая ответственность за их невыполнение Защита освоенных почв от качественной деградации Защита почв от водной и ветровой эрозии, оползней и селевых потоков Предотвращен не деградации почв из-за нерационального проведения водных мелиорации Предотвращение и защита почв от химического, радиоактивного и биологического загрязнения Предотвращение негативных структурно-функциональных изменений освоенных почв Оптимизация пищевого, водного, газового и теплового режимов почв Поддержание биохимической активности и сохранение полноценной бйоты почв i Оптимизация физического состояния почв и предотвращение их обесструктурива- ния и уплотнения Восстановление деградированных освоенных почв А Постановка точного диагноза патологии почв Снятие действия фактором, пызпаи- iiiих деградацию ночи и временное исключение дсградировав ш их немоль из активного хозяйственного использования Биологнзация почв и восстановлен по устойчивости их плодородия (от внесения органических удобрении, почвенных мелиорантов, травосеяния) Сохранение и восстановление естественных почв Исключение части освоенных почв из хозяйственного использования с целью восстановления их естественного состояния i Соблюдение особого режима использования и охраны высо- кобонитетных и "опытных" почв, организация комплексных и почвенных заказников, заповедников, памят- ннков природы i Полное соблюдение требований охраны почв особоохраняе- мых территорий и правовая ответствен кость за их невыполнение Рис. 15. Виды охраны и восстишмления почв Краснодарского края 175
РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ 113. Экологические характеристики природных зон и края Территория (%) с уклоном местности (до 1° U 1-3° 2 3-5° 3 5-8° 4 ненность, км/км- 5 Годовая сумма осадков, мм 6 фициент лажнения, КУ 7 Zt^ >10° 8 розный период, дни 9 Преобладающая почва 10 А+ +АВ, см 11 Эрозия ночи и другие процессы дограляции 12 Рекомендуемая система земледелия 13 1 90 93 1 3,5 - - 0,02 456 0,25 3390 184 Северная зона Северо-западная подзона Черноземы обыкновенные Северная подзона Черноземы обыкновенные 1 84 10 0,05 530 0,30 3643 184 Северо-восточная подзона Черноземы обыкновенные I73 23 3 0,18 495 0,25 3315 147 J85 15 0,12 515 0,3 3532 194 [92 7 0,02 583 0,4 3618 195 0,02 613 Центральная зона Северо-западная подзона Черноземы обыкновенные Центральная подзона Черноземы обыкновенные и типичные Предгорная подзона 0,4 3654 197 Черноземы выщелоченные 80- 110 110- 133 80- 110 80- 130 130- 140 130- 150 Средняя ветровая Сильная ветровая, слабая водная Очень сильная ветровая, слабая и средняя водная Ветровая слабая и средняя Ветровая слабая, средняя Ветровая слабая Пропашная почвозащитная Пропашная почвозащитная Зернопяровая почвозащитная Пропашная пло допеременная Травопольная пропашная почвозащитная | Травопольная пропашная | [73 19 4 0,40 587 0,3 3470 193 [86 10 1 0,20 645 0,4 3470 195 |88 0,02 660 0,4 3814 192 |35 10 54 0,75 840 0,6 3348 199 Черноземы выщелоченные и типичные Закубанская подзона Черноземы выщелочен- ныеуплотненн ые и слитые Южно предгорная зона Прикубанская подзона Аллювиальные и л угово-степные Западно-пред горная подзона Черноземы выщелоченные и серые лесостепные почвы 100- 110 130- 140 50-60 50- 135 Ветровая сильная, средняя водная Ветровая и водная слабая + засоление Эрозии нет, уплотнение и засоление Водная средняя и сильная + уплотнение Плодопеременная почвозащит ная Травопольная почвозащитная Травопольная пропашная Травопольная почвозащитная 176
4 7 ОХРАНА ПОЧВ 11 64 2 24 3 6 4 5 0,25 6 750 7 0,4 Майкопским 8 3530 9 200 подзона 10 Черноземы выщелоченные уплотненные слитые 11 110- 140 12 Ветровая и водная слабые 13 | Травопольная почвозащитная 32 20 18 0,62 940 28 28 21 0,90 734 30 57 10 1,00 459 24 95 33 1,00 0,02 1,00 552 436 1200 Центрально предгорная подзона 0,6 0,4 0,25 0,30 0,40 1.1 3210 155 Черноземы обыкновенные серые лесные и лесостепные почвы 50-95 Водная средняя Травопольная почвозащитная Горная подзона 13446 194 Черноземы обыкновенные и типичные, в т.ч. мочаковатые 70- 130 Ветровая, водная средняя и сильная Почвозащитная напско Таманская зона Таманская подзона |3822 190 Черноземы южные (каштановые) Анапская подзона |3675 Приа. 13822 Черн [3850 199 ювекая 193 о морс к 210 Дерново- карбонатные и коричневые подзона Аллювиально- болотные и лугово-степные ая зона Коричневые и бурые лесные 70-90 50- 100 50-60 50-80 Ветровая слабая, водная слабая и средняя Ветровая слабая, водная средняя Нет Водная средняя и сильная Пропашная почвозащитная Пропашная почвозащитная Травопольная Травопольная II почвозащитная и ~~ — — 1,00 1600 1,3 Сочинская 4100 240 подзона. Бурые лесные и желтоземы 25-60 Водная сильная Травопольная почвозащитная || Уже многие годы значительный ущерб почвам Кубани наносят процессы ветровой и водной эрозии. Водная эрозия и дефляция почвы разрушают почву, изменяют рельеф территорий, образуют наносы, овраги, способствуют возникновению делювиальных почв. В настоящее время значительная часть пахотных почв в той или иной мере поражена эрозией и нуждается в противоэрозионных и восстановительных работах, которые базируются на эрозионном районировании территории. Согласно ему в крае выделено одиннадцать эрозионных зон: 1 - не подвержена водной эрозии, потенциально предрасположена к слабой ветровой, однако близкое залегание грунтовых вод приводит к вымочкам сельскохозяйственных культур (дельтово-пойменный район Кубани - Славянский, Красноармейский районы, часть территории Северского и Крымского районов). 2 - подвержена слабой ветровой эрозии с подзоной слабой водной эрозии (зона типичных выщелоченных черноземов - часть территории Усть-Лабинского, Динского, Белореченского районов и г. Краснодара). 3 - отличается средней ветровой эрозией с подзоной слабой водной эрозии (западная часть зоны обыкновенных черноземов - Брюховец- кий, Тимашевский, Кореновский районы). 4 - характеризуется сильной ветровой эрозией с подзонами слабой и средней водной эрозии (преимущественно центральная часть зоны обыкновенных черноземов - Староминской, Ленинградский, Каневской, Тихорецкий, Павловский районы и часть Гулькевичского). 5 - подвержена очень сильной ветровой эрозии с подзонами слабой, средней и сильной 177
РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ водной эрозии (восточная и северо-восточная часть зоны обыкновенных черноземов - часть территории Кущевского, Крыловского районов, Белоглинский, Новопокровский, Успей-, ский районы). 6 - отличается слабой и средней водной и ветровой эрозией (территория Таманского полуострова с южными черноземами, Темрюкский и Анапский районы). 7 - характеризуется слабой и средней водной эрозией (предгорья, расчлененная равнина слитых черноземов и темно-серых лесостепных почв - часть Белореченского, Северского, Абинского, Крымского районов). 8 - подвержена средней и сильной водной и средней ветровой эрозии почв (предгорно- степная территория обыкновенных черноземов, Отрадненский район). 9 - отличается сильной водной эрозией (предгорная территория серых лесостепных и серых лесных почв - Апшеронский, Горяче- Ключевской районы, часть территории Северского и Крымского районов). 10 - характеризуется очень сильной водной эрозией (горная территория бурых лесных оподзоленных и дерново-карбонатных почв - часть территории Апшеронского, Го- ряче-Ключевекого районов, северные склоны Кавказских гор). 11 - черноморская зона - подвержена сильной и очень сильной водной эрозии почв (Туапсин- скпй, Лазаревский и Адлерский районы). Чтобы добиться явного и систематического успеха в борьбе с водной и ветровой эрозией почвы, необходимо знать основные ее закономерности проявления и систему противо- эрозионных мероприятий, помогающую ориентироваться в значительном количестве рекомендаций по защите почв в целях выбора наиболее оптимальных. Главное - надо знать специфику сельского хозяйства, чтобы победить этого злейшего врага почвы за счет внедрения комплекса почвозащитных мероприятий. Вторая заповедь — нужно ясно представить основные задачи мероприятий по защите почв от эрозии. Они заключаются в том, чтобы 1) уменьшить силу воздействия факторов эрозии почв и предотвратить их действия; 2) максимально защитить растительную поверхность почв от эрозионных агентов и сократить время взаимодействия с ними; 3) повысить противоэрозионную стойкость почв; 4) своевременно и полностью восстанавливать эродированные земли. При решении этих задач решающее значение имеет наиболее полное и рациональное использование атмосферных осадков и почвенной влаги на землях, подверженных эрозии. Эти приемы осуществляют в нескольких направлениях. 1. В северо-восточной зоне края необходимо максимально задержать снега в месте выпадения с помощью приемов, предупреждающих его сдувание в февральские окна (полосные посевы культур, посев кулис, создание снежных валов). 2. Регулировать снеготаяние путем полосного уплотнения снега. 3. Повышать водопроницаемость почв при помощи полосной защиты их от промерзания, предупреждения их от переуплотнения тяжелыми машинами, а также внедрения почвозащитной системы обработки почв и приемов ее оструктуривания. 4. Продуктивно использовать почвенную влагу посредством максимального снижения ее бесполезной траты на испарение с обнаженной поверхности, уменьшения коэффициента транспирации путем почвозащитной обработки почвы (сочетание отвальной и безотвальной вспашки), мульчирования, соблюдения оптимальных сроков сева и посевных норм, проведения промежуточных и повторных посевов культур, внесения оптимальных норм удобрений и др. 5. В центральной и южно-предгорной зонах края необходимо практиковать создание малых гидротехнических сооружений, обеспечивающих задержание или отвод поверхностного стока в склоновые лиманы или другие водоемы, которые должны располагаться преимущественно по контуру по ложбинио- лощинной сети с последующим использованием для орошения. 6. В южно-предгорной зоне края проводить почвоуглубление, щелевание, кротова- ние, глубокое безотвальное рыхление почвы, а на почвах легкого состава - ступенчатую и комбинированную основную обработку почвы. Перечисленные приемы не только позволяют рационально использовать атмосферные осадки, но и помогают решать другие задачи защиты почв от эрозии, в частности, повышать ее противоэрозионную стойкость. Помимо этого они предохраняют реки, пруды, водохранилища от заиления и загрязнения сносимыми со склонов удобрениями и пестицидами и таким образом содействуют не только спасению почв, но и охране природы в целом. Система мер по защите почв от эрозии должна быть дополнена конкретными уточнениями в каждой почвенно-климатической зоне с учетом специфики того или иного землепользователя. Комплексная система защиты почв 178
4.7 ОХРАНА ПОЧВ включает в себя прежде всего организационно-хозяйственные мероприятия (противоэро- зионная организация территории пахотно- пригодных земель). Организация территории севооборотов (проектирование полей, дорожной сети, лесных насаждений) проводится в строгом соответствии с особенностями рельефа и почвенных условий. При одновременном проявлении дефляции почв (восточная подзона предгорной зоны) поля размещают длинными сторонами перпендикулярно к преобладающему направлению "вредоносных ветров". По границам полей создают защитные лесные полосы. Противоэрозионная организация территории садов и виноградников предусматривает такое размещение кварталов, которое должно обеспечить благоприятные условия для механизации выращивания, организации противо- э роз ионных и простейших гидротехнических сооружений. На участках до 3-4' ряды плодовых насаждений ориентируют поперек склона. Кварталы, как правило, ориентируют прямолинейно. На участках с уклоном от 4-6* до 10-12° благоприятные условия для механизированной обработки создаются при проектировании длинных сторон кварталов и рядов посадки деревьев вдоль горизонтали или ломанными линиями (с отклонением от горизонтали не более 2") в согласовании с водорегулирующей и дорожной сетью, живыми урочищами и др. При этом кварталы имеют криволинейную или контурную конфигурацию. Важное значение имеет система содержания почвы в садах и виноградниках. На склонах до 10-12° - паро-сидеральная; на склонах от 10-12" до 15-17 - паро- сидеральная в сочетании с чересполосным кратковременным (на 1,5-2 года) задернени- ем; в садах на склонах от 15-17" до 20" - задерней ие чересполосное или в каждом междурядье; в садах на склонах круче 20° - сплошное многолетнее задернение почвы (дерново- перегнойная система). Все виды задернения предусматривают частое скашивание травостоя с оставлением скошенной травы в саду, обработку почвы в приствольных полосах или кругах, а также внесение повышенных доз удобрений в зависимости от степени смытости. Противоэрозионная организация территории естественных кормовых угодий учитывает бессистемное использование пастбищ, ухудшение их растительного покрова, интенсивное проявление водной эрозии из-за чрезмерной их перегрузки. В целях защиты земель от эрозии рекомендуется на массивах сенокосов и пастбищ, расположенных на землях со средней степенью проявления эрозии (склоны до 5-7"), имеющих неудовлетворительный травостой, проводить поверхностное улучшение с введением сенокосопастбищеобо- ротов и нормированного выпаса. На естественные кормовые угодья, имеющие неудовлетворительный травостой и расположение на землях со средней и сильной степенью эрозии, рационально планировать коренное улучшение. В этих условиях в зависимости от крутизны и длины склонов размещают водорегулирующие стоки или кулисы из кустарниковых насаждений. В предгорных и горных районах края эрозия проявляется часто в виде оползней и селевых потоков. Кроме физико-географических условий проявлению эрозии в горных условиях способствует интенсивная рубка горных лесов, бессистемный выпас скота, распашка склоновых земель часто без предварительных почвенно-геоморфологических исследований территории. Ежегодные потери почвы на пахотных землях в горных условиях составляют от 120 до 350 т с 1 га. Селевые потоки выносят иногда 150-200 тыс. м;* и более твердого стока. Поэтому очень важно обеспечить защиту от них населенных пунктов, промышленных предприятий, водохозяйственных объектов, путей сообщения. На се- леносных водотоках рекомендуется устраивать постоянные фильтрующие запруды и плотины для задержания твердых частиц потока. В верховьях водотоков нужно создавать металлические перегородки для задержания селей. В устьях водотоков делают селеприем- ники и другие сооружения (дамбы, стенки) перед населенными пунктами и другими объектами для отвода селей на непригодные для использования земли. На постоянных водотоках для предотвращения их размыва и образования селеиодобных потоков проводят руслоформирующие работы. К деградации почвенного покрова приводят оползни, вызванные переувлажнением склонов поверхностными и грунтовыми водами. В целях повышения устойчивости оползневых склонов рекомендуется проводить срез- 1<У грунта в верхней части и перемещение его к подошве оползня. При выпуклом и прямом профилях склона необходимо сооружать подпорные стены для устойчивости грунта в насыпной части спланированной территории. Для перехвата подпочвенных вод устраивают ловчие траншеи закрытого дренажного типа. На участках, подверженных оползневым явлениям, рекомендуется создавать загущенную водосборную сеть с заглублением канав в не- 170
РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ разрыхленный слой. В пониженную часть поверхности скольжения оползня закладывают дренаж, углубляя его в коренные материнские породы. Мелиоративную открытую водосборную сеть сооружают из бетонных лотков. В целях предупреждения процессов эрозии в горных условиях в местах формирования селевых потоков и оползней рекомендуется проводить облесение. Лесоразведение проводят не только на склонах, но и в долинах рек. Большое значение имеет ограничение или полное прекращение пастьбы скота, вырубки леса, распашки склонов. При освоении земель нужно учитывать, что горные массивы являются источником снабжения водой для многих населенных территорий в равнинных условиях. Развитие процессов водной эрозии в горах может привести к снижению уровня и качества водных ресурсов. Поэтому при рассмотрении вопросов производства сельскохозяйственных продуктов в горах необходим экологический подход. В горных условиях недопустимо отсутствие гарантированной защиты почв от водной эрозии далее на короткое время. Загрязнение почвы следует рассматривать не только как проникновение в нее некоторых веществ, элементов, вредных микроорганизмов, но и как нарушение определенного экологического равновесия, которое не может быстро восстанавливаться. Различают следующие классы загрязнения почв: физическое, химическое, биологическое, радиоактивное. Выделяют следующие категории работ в крае, вызывающих загрязнение почв: 1. Добыча сырья или материалов (под землей или в карьерах). 2. Промышленное производство. 3. Сельскохозяйственное производство (растительная продукция - отходы и отбросы), химизация сельского хозяйства, а также животноводство (отходы и отбросы и др.). 4. Коммунальное хозяйство - платформы дорожного и хозяйственного мусора, сточные воды. В зависимости от показателя снижения качества и количества растительной продукции различают 6 степеней загрязнения почв (табл. 114). Загрязнение почвы идет по многим звеньям: почва - растение - организмы; почва - вода - организмы: воздух - почва - организмы; почва - воздух - организмы; вода - почва - растение - организмы. Пыльные бури и водная эрозия со стоков осадков - основные факторы загрязнения почв. Неправильное применение минеральных удобрений химических мелиорантов, пестицидов, иных средств химизации приводит к нарушению экологического равновесия природных систем, к накоплению и загрязнению почвы химическими веществами. Большую опасность для здоровья человека представляет загрязнение почв тяжелыми металлами. Они попадают в почву с выхлопными газами автомобилей, при орошении почв, со сточными водами, выбросами промышленных отходов, при внесении фосфорных и органических удобрений, применения пестицидов. С точки зрения охраны природы не рекомендуется разовое внесение слишком высоких доз азотных удобрений (под зерновые - свыше 1,2 ц/га, под пропашные - 1,5 ц/га), а также органических (более 40-45 т/га). 114. Оценка загрязнения почв с а. з Л d 8 1 * II 2 3 4 5 6 Оценка степени загрязнения Практически не загрязнена Слабо загрязнена Умеренно загрязнена Сильно загрязнена Очень сильно загрязнена Чрезмерно загрязнена Показатель снижения качества и количества растительной продукции от получаемых па таких же. но практически не загрязненных ночках, % менее 5 6-10 11-25 26-50 51-75 более 75 180 Для предотвращения загрязнения почв пестицидами необходимо применять интегрированную систему защиты растений с ограничением применения химикатов, исключить проявление ветровой и водной эрозии почв. Чтобы перевести тяжелые металлы в почве в труднодоступное состояние, нужно ликвидировать избыток влаги путем глубокого рыхления почв. В тех случаях, когда концентрация тяжелых металлов на кислых почвах превышает допустимые пределы, их токсичность можно уменьшить изменением реакции почвы - от кислой до слабощелочной или нейтральной путем известкования. Сильно загрязненные земли целесообразно использовать для лесопосадок, выращивания декоративных растений, постоянного залужен ия многолетними травами, не используемыми в пищу человека или животных. Следует иметь в виду, что почва выполняет свои основные санитарно-гигиенические функции. В зависимости от климатических условий почвенно-
4.7. ОХРАНА ПОЧВ генетических процессов, содержания органического вещества в почве загрязнители в основном разлагаются, теряют токсичность, переходят в недоступные формы. Однако эту природную способность почв не следует преувеличивать, так как природа загрязнения почв многообразна и сложна. Основным фактором ускоренного засоления почв является неправильное орошение. При необоснованно увеличенных нормах полива, а также при потерях оросительной воды из каналов происходит повышение уровня грунтовых вод и подъем растворимых солей по капиллярам почвы, обеспечивая тем самым вторичное засоление почв. Избыток растворимых солей отрицательно влияет на развитие растений. Установлено, что концентрации 0,10-0,15% являются предельными для чувствительных к засолению культур. Урожайность кукурузы снижается на 40-50%, пшеницы - на 50-60%.. Для оценки потенциальной опасности вторичного засоления введено понятие о критическом уровне грунтовых вод, при котором начинается засоление корнеобитаемых слоев почвы, приводящее к угнетению и гибели сельскохозяйственных культур. Критическую глубину залегания грунтовых вод определяют по формуле: Ькр.^ Ь.ммх + d, где hM0X - наибольшая высота капиллярного подъема в исследуемо!! почве, d - глубина распространения основной массы корневой системы растений. В среднем при минерализации грунтовых вод 10-15 г/л критическая глубина их залегания составляет 2-2,5 м. При орошении следует поддерживать уровень залегания грунтовых вод на глубине 2-2,5 м. Для предупреждения вторичного засоления необходимо устраивать дренаж, проводить полив строго с учетом оросительных норм, отводя минерализованные воды в дренажную сеть, применять полив дождеванием. Перспективно внутрипочвенное капельное орошение. Для удаления солей из почвы рекомендуется многократная промывка пресной водой, на солонцах требуется проводить химическую мелиорацию путем гипсования почвы на фоне трехъярусной вспашки. Эффективным способом мелиорации засоленных почв является выращивание культур, способных поглощать 30-50% солей от веса собственной сухой массы. К таким растениям относятся пырей удлиненный (Ставропольский 10), донник, лядвенец, полевица. Заболачивание почв происходит под влиянием атмосферных, намывных склоновых, намывных русловых грунтовых и грун- тово-напорных вод. Кроме этого выделяют еще две формы заболачивания - биологическое заболачивание суши и зарастание водоемов. При заболачивании почв грунтовыми водами основным приемом окультивирования почв служит понижение уровня грунтовых вод. При намывных склоновых водах важен перехват и сброс этих вод; при намывных русловых водах - защита территории от затопления. Для понижения уровня грунтовых вод применяют закрытый дренаж. Предотвращение затопления осуществляется путем строительства дамб, спрямления русел рек. При выполнении водорегулирующих противо- эрозионных мероприятий учитывают возможность переувлажнения почв за счет контурной обработки. Задержание стока осадков может привести к переувлажнению почв при неглубоком уровне грунтовых вод и низкой водопроницаемости материнских почвообразую- щих пород. Выбор способов осушения в конкретных условиях должен определяться результатами почвенно-мелиоративных изысканий. В целях защиты почв от переуплотнения и переувлажнения рекомендуется: - внедрить эколого-лаидшафтную организацию территории с почвозащитной систе- мой земледел ия; - проводить все работы по возделыванию культур при физической спелости почвы, выполняя за один проход 2-3 агротехнические операции; - на уплотненных почвах внедрить в систему отвальную и глубокую безотвальную обработку почвы, которая способствует разуплотнению, разрушению плужной подошвы почвы; - для повышения устойчивости почв к уплотнению и подкислению шире использовать обычные окультуривающие приемы (внесение органических удобрений, кальций- содержащих мелиорантов, физиологически щелочных минеральных удобрений). Основные направления исследовательских работ, связанных с защитой и охраной почв, предусматривают изучение процессов подтопления и заболачивания, осолонцева- ния и соленакопления; воздействия агротехнических приемов на процессы уплотнения и слитизации; процессов почвообразования на рисовых почвах; методов и технологий по очистке загрязненных почв, разработку почвозащитных комплексов и технологий, приемов рекультивации земель; разработку и внедрение в производство адаптивно- ландшафтных систем земледелия. 181
Результаты научных исследований, опытных работ последних лет по вышеуказанным направлениям позволили ВАСХНИЛ КНИИСХУ и научным учреждениям края разработать "Рекомендации по системам земледелия в Краснодарском крае на период до 2000 года". Они предусматривают для различных сельскохозяйственных зон края определенный комплекс агротехнических, агромелиоративных, агрохимических, противоэро- зионных мероприятий, создающих оптимальные условия для сохранения почвенного покрова, повышения его плодородия, защиты от деградационных процессов. Так, для северной зоны, хозяйства которой специализированы на производстве зерна, маслргчных культур, свинины и молока, рекомендуется почвозащитная, интенсивного типа, с усиленными влагосохраняющими и почвозащитными мероприятиями (полезащитные лесополосы, плоскорезная обработка почвы с оставлением стерни и др.) система земледелия. Для хозяйств центральной зоны, специализирующихся на производстве зерна, сахарной свеклы, подсолнечника, молока и мяса, целесообразно использовать интенсивные системы земледелия: пропашную, травопольную и плодосменную в зависимости от состояния почвенного покрова. В хозяйствах западной зоны, которые специализируются на производстве риса, молока и мяса, введение рисовых, полевых и кормовых севооборотов с многолетними травами. В хозяйствах Анапо-Таманской зоны, специализированных на производстве винограда, овощей, риса, молока, мяса, применять системы земледелия со специализированными севооборотами, мелиоративными и почвозащитными мероприятиями. Для хозяйств южно-предгорной зоны, которые специализируются на производстве зерна, картофеля, эфиромасличных культур, подсолнечника, табака, мяса, молока, шерсти, промышленном плодоводстве и овощеводстве, рекомендуются следующие системы земледелия: интенсивного типа, травопольная, почвозащитная и экологическая на ландшафтной основе. В Черноморской зоне, специализированной на промышленном виноградарстве, горном садоводстве и цветоводстве, чае- и овощеводстве, производстве молока и мяса, рекомендованы почвозащитная и экологическая системы земледелия на ландшафтной основе. В горно-лесной зоне, непригодной для возделывания сельскохозяйственных культур, возможен ограниченный выпас скота и сенокошение при соблюдении противоэрозионных мероприятий, с учетом охраны окружающей среды. 182
ЛИТЕРАТУРА ЛИТЕРАТУРА 1. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края. Л., 1975. 2. Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю. Краснодар, 1961. 3. Ближний Е.С Почвы равнинной и предгорно- степной части Краснодарского края// Тр. Кубанского с.х. ин-та. Вып.9(37). 1964. 4. Ближний Е.С. Почвы дельты реки Кубани и прилегающих пространств. Краснодар, 1971. 270 с. 5. Ближний Е.С. Гаврил юк Ф.Я., Вальков В.Ф.. Редькин Н.Е. Черноземы Западного Предкавказья// Черноземы СССР (Предкавказье и Кавказ). М„ 1985. С. 5-59. 6. Богучареков В.Т., Иванов АЛ. Дельта Кубани. Ростов н/Д, 1979. 112 с. 7. Быстрицкая Т.Д.. Тюрюканов А.Н. Черные слитые почвы Евразии. М., 1971. 234 с. 8. Вальков В.Ф. Генезис почв Северного Кавказа. Ростов н/Д, 1977. 159 с. 9. Вальков В.Ф. Почвенная экология сельскохозяйственных растений. М., 1986. 206 с. 10. Вальков В.Ф. Почвы и сельскохозяйственные растения. Ростов н/Д, 1992. 214 с. 11. Вальков В.Ф., Заплешин В.Я., Чешев А.С Основы землепользования и землеустройства. Ростов н/Д, 1988. 237 с. 12. Вальков В.Ф.. Фиськов А.П. Почвенно- экологические аспекты виноградарства. Ростов н/Д, 1992. 112 с. 13. Гиврилюк Ф.Я. Черноземы Западного Предкавказья. Харьков, 1955. 169 с. 14. Гаврилюк Ф.Я. Земельный кадастр Северного Кавказа. Ростов н/Д, 1979. 54 с. 15. Глуховский А.Б.. Сергеев В.Г.. Ежов MJO. Загрязнение почв тяжелым» металлами в условиях интенсивного земледелия. Краснодар, 1994. 51 с. 16. Зонн СВ. Горно-лесные почвы Северозападного Кавказа. М., 1950. 260 с. 17. Кириченко К.С Почвы Краснодарского края. Краснодар, 1952. 211 с. 18. Классификация и диагностика почв СССР. М., 1977. 19. Научные основы рационального использования и повышения производительности почв Северного Кавказа. Ростов н/Д, 1983. 205 с. 20. Неговелов С.Ф., Вальков В.Ф. Почвы и сады. Ростов н/Д, 1985. 191 с. 21. Неговелов С.Ф., Михайлов IO.E. Обработка почвы на виноградниках. Ростов н/Д, 1982. 73 с. 22. Почвенная карта РСФСР. Масштаб 1:2 500 000. М., 1988. 23. Почвенная карта Краснодарского края. Масштаб 1:400 000.Волгоград, 1990. 24. Почвы предгорных районов Краснодарского края и их освоение под культуру чая. М., 1960. 251 с. 25. Природные ресурсы и производительные силы Северного Кавказа. Растительные ресурсы. Ростов н/Д, 1980. 333 с. 26. Природные ресурсы и производительные силы Северного Кавказа. Земельные ресурсы. Ростов н/Д, 1986. 287 с. 27. Редькин Н.Е., Симакин A.PL. Тонконоженко Е.В. Краснодарский край// Агрохимическая характеристика почв СССР. Районы Северного Кавказа. М., 1964. 28. Редькин Н.Е., Тонконоженко EJB. Краснодарский край. Почвы предгорных и горных районов/ /Там же. 29. Рекомендации по защите почв от эрозии на Северном Кавказе. М., 1980. 85 с. 30. Сафронов И.Н. Геоморфология Северного Кавказа. Ростов н/Д, 1969. 216 с. 31. Системы земледелия в Краснодарском крае. Краснодар, 1990. 32. Шшрферс Е.М. Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья. М.-Л., 1953. 399 с. 183
УКАЗАТЕЛЬ ИМЕН УКАЗАТЕЛЬ ИМЕН Аболин Р.Н. Авакян К.М. Авдеева А.В. Акимцев В.В. Александрова JLH. Алехин С.Н. Андреева А.В. Арбузов М.Г. Аристов Х.Г. Ахтырцев Б.П. Ачканов А.Я. Багров Ю.Н. Базилевич Н.И. Безуглова О.С. Белоусов B.C. Блажвлтй Е.С. Бридько Ю.И. Буш Н.А. Бушин П.М. Быстрицкая Т.Л. Вальков В.Ф. Весел о вс кий К. С. Взнуздаев Н.А. Вильяме В.Р. Виноградов А.И. Витынь Я. Я. Вишняков С.Г. Волобуев В.Р. Га ври люк Ф.Я. Галактионов И. И. Гедройц К.К. Гемерлинг В.В. Георгиевский А.К. Герасимов И.П. Гиляров М.С. Гитман Е.С. Глинка К.Д. Гл у ховс к и и А. Б. Гончарова Н.К. Горчарук Л.Г. Гришина Л.А. Гюльденштед И.А. Демидов Г.И. Докучаев В.В. 61 5 5, 61, 77, 84 5, 98 36, 37 6 5 5 5 88 3, 5, 6, 7, 98 6 47 3 5, 6 4, 5, 37, 39, 61, 05, 77, 84, 96, 97, 98, 107, 118, 120, 187 3 4 5 5, 187 2, 5, С. 7. 38, 88, 160, 169, 165, 169, 187 4 80 44. 61, 169 5 4. 6, 7 66 12 4. 5, 6. 7. 38, 61. 62, 80. 82. 187 5 41. 43. 125 5 44 3, 5. 35, 45. 94. 98. 103 20, 21. 22 5 5. 7. 40. 43, 44 187 42 3, 83. 92. 105 37. 38 4 5 4. 7. 38. 43. 49. 54. 82, 84. 89. 94. 103. 147, 153. 155, 166. 174 Долгов СИ. Долотов В.А. Дорохина В.И. Дюшоруф Ф. Егоров В.В. Ежов М.Ю. Жуков А.И. Жуков В.Д. Завитков Г. В. Завиткова В.И. Занин И.Ф. Заплетин В.Я. Захаржевский Б.В. Захаров Б.А. Захаров С.А. Зейдельман Ф.Р. Зоин СВ. Иванова А.И. Иени Г. Изюмов А.Н. Имшеиецкий И.З. Иозефович Л.И. Искандер Ф. Казеев К.Ш. Казинцев А.А. Качинский Н.А. Кириченко К.С Кирюшии В.И. Клименко Г.Г. Ковда В.А. Козин В.К. Кононова М.М. Коссович П.С Котляров Н.С Криволуцкий Д.А. Кузнецов И.А. Курчатов А.Т. Леваковский И.Ф. Леплявченко Л.П. Ливеровский Ю.А. Ломоносов М.В. Лукьянченко П.Т. Лупина А.А. Максумов А.Н. Мал юга Н.Г. Марченко З.С Матинян Н.Н. 4, 5 98, . 6, 44, 61 103. НО 5. 35. 44, 45, 80. 103 3 , 77, 49, 83, 89, 90. . . 187 61 3 4, 93, 133 88 5 44 47. 121 187 3. 5. 6. 98 4 5 5 . о. 96. 97 187 5 4. 5 . 82. 89. 94, 44 52. 61, 79, 91. 92. 94, 39 12, 80 120 4.6 , НО, 120 16 85 5 72 . 5, 7. 187 165 3 7, 12. 109 160 36. 37 47, 61 2 21. 22. 23 6 22 4 3, 6 5, 44. 89 14 4 6 165 168 3, 5 51 184
УКАЗАТЕЛЬ ИМЕН Миноранский В.А. Михайличенко В.Н. Михаилов Ю.Е. Неговелов С.Ф. Носов П.В. Орлов Д.С. Панкова A.M. Панов Н.П. Пелепенко О.Ф. Подымов В.П. Полынов Б.Б. Пономарева В.В. Попов Т.Д. Попугаев Л.П. Прасолов Л.И. Простаков П.Е. Пусто войт B.C. Путянис А.П. Радчевский Н.М. Редькин Н.Е. Роде А.А. Розанов А.Н. Розов Н.Н. Рокачева В.Т. Рубилин Е.В. Русинов Д.П. Рыков А.Б. Савченко Г.И. Самойлова Е.М. Сафронов И.Н. Серафимович И.И. Сергеев В.Г. Середин A.M. Симакин А.И. Смидт М.В. 3 42 187 4. 6, 7. 187 6 37, 38 47, 61 42 31 50 103 44, 77, 83 6. 42 5 4, 7, 44. 61, 89. 94, 103 6 4 3 3 5, 6, 7, 61, 65, 67, 70, 72, 74, 120, 122, 187 34, 43 35, 51 38, 39 5 87, 88 5 5 5 28 8. 106, 187 152 3, 187 3 5. 6, 187 5 Солдатов А.С. Соляник Г.М. Стокозов И.П. Стриганова Б.Р. Сукачев В.Н. Суслова Е.В. Сушкина Н.Н. Тарасенко Б.М. Тащиев С.С. Теренько Г.Н. Терпелец В.И. Ткачев А.А. Тонконоженко Е.В. Троцкий И.А. Трофименко К. И. Трубилин И.Т. Тюремнов СИ. Тюрин И.В. Тюрюканов А.Н. Уваров В.И. Фатус Г.К. Федяев В.В. Феофанов И.И. Фиапшев Б.Х. Фиськов А.П. Фридланд В.И. Черниченко И.Д. Чешев А.С. Шифферс Е.М. ПЕмук А.А. Штомпель Ю.А. Шульга И.А. Яковлев С.А. Янчковский Ю.Ф. Ярилова Е.А. 5, 6. 120, 4,5, 61, 77, 110, 3 7, 44, 49, 65, 83 5 2. 5. 6, 7 6 22 12 87 48 6 3 6 3 3, 96 124, 187 77. 92 61 2 148. 187 12. 77 5, 165 49. 79 5. 120 5 45 68 1. 73, 187 :. 89, 103 3,54 187 14, 187 4, 61 2. 6 5, 61 4, 61, 77, 94 3, 120. 122, 126 70 185
НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ ТЕРМИНЫ И ИХ СИНОНИМЫ НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ ТЕРМИНЫ И ИХ СИНОНИМЫ Адгезия: прилипание. Азово-Кубанская низменность: Азово- Кубанская равнина. Актиномнцеты: грибы лучистые, Аллитизация: ферраллитизация, аллитный процесс, ферраллитный процесс. Аллювиальные отложения: аллювий. Аллювиальные почвы: пойменные пом вы, дельтовые почвы. Амфиглей: экиглей, висячий глей, склоновый глей. Анализ гранулометрический: анализ механический. Битумы: воскосмолы и липиды. Бобовая руда: бобовнны. Бурые лесные онодзоленные почвы: бурые лесные лессивпрованиые, бурые лесные псевдооподзоленные. Бурые лесные почвы: буроземы, буроземы Раммана. Богарное земледелие: неполивное земледелие. Вертикальная зональность: вертикальная поясность. Вертисоли: слитые черные почвы, слитые черноземы, слитоземы. Ветровая эрозия почв: дефляция почв. Вещества: соединения. Вещества мелиорирующие: химические мелиоранты. Вещества питательные усвояемые: вещества питательные доступные. Влага гравитационная: влага свободная, влага просачивающаяся. Влага доступная для растений: влага усвояемая. Влага конституционная: влага химически связанная. Влага недоступная лля растений: влага не- усвояемая. Влага связанная: влага сорбированная. Влагоемкость полная: водовместимость почвы. Влажность завядания растений: влажность почвенная устойчивого завядания растений. Водоупорный горизонт: водоупор. Водопроницаемость: фильтрационная способность, водопропускная способность. Водная вытяжка: почвенная водная вытяжка, водная вытяжка из почвы. Воды ирригационные поливные: воды оросительные. Вытяжка Тамма: оксалатная вытяжка, подвижные? железо и алюминий по Тамму. Гибсит: гидрогилит. Гигроскопичность почвы: влага гигроскопическая. Гидропоника: беспочвенные культуры. Глеевый процесс: оглсеште. Горизонт текстурный: горизонт метаморфический. Гранулометрический состав: механический состав, мехсостав. Дерново-карбонатные почвы: перегнойно- карбонатиые почвы, рендзины, рендзи- ны бурые. Дефицит: недостаток. Дисперсность: распыленность, дезагрегиро- ванность. Дренаж вертикальный: дренаж аэрационный. Емкость обмена: сумма поглощенных катионов. Заиливание почвы: кальматаж. Засоление: солончаковый процесс. Зеркало грунтовых вод: уровень грунтовых вод. Ил: плазма почвы. Иллитнзация: гидрослюдизация. Иллиты: гидрослюды. Иллювиальный горизонт: горизонт вмывания. Импермацидный горизонт: мертвый горизонт иссушения, горизонт мертвого запаса влаги, диспульсивный горизонт. 18G
НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ ТЕРМИНЫ И ИХ СИНОНИМЫ Импульверизация солей: эоловое солена- копление. Испаряемость: испарение потенциальное. Карбонатная плесень: карбонатный мицелий, псев до м ице л и и. Карбонатноеть почв: содержание карбонатов в почве. Карбонатный горизонт: горизонт белоглазки, горизонт журавчиков, иллювиальио- десуктивиый горизонт карбонатных новообразований. Климаксные почвы: полноразвитые почвы. Конкреционные почвы: латеритные почвы. Константы обмена: константы равновесия. Кутаны: затеки, натеки. Латеризация: латеритообразованне. Лессиваж: иллимернзация, обезиливание. Масса почвы: вес почвы. Метаморфический горизонт: текстурный горизонт. Налеты солей: выцветы солей. Наследованные свойства: реликтовые свойства. Ненасыщенные почвы: кислые почвы (о бурых лесных почвах и желтоземах). Обменные катионы: поглощенные катионы. Оглеение: глеевый процесс. Оглинивание: оглиненне, спаллнтизация, ме- таморфизация, внутри почвенное выветривание, неосинтез глин, образование вторичных глинистых минералов. Окислительно-восстановительный потенциал: редо кс-потенциал. Ортоглей: болотный глей. Оттаивание почвы: размерзание почвы. Пара глей: внутрипочвенный глей, зкзопа- раглей, псевдоглей. Питательные доступные вещества: питательные усвояемые вещества. Плантаж: плантажная вспашка. Плотность: объемный вес, объемная масса. Плотность твердой фазы: удельный вес, удельная масса твердой фазы. Плотный остаток: сухой остаток, сумма солей (водной вытяжки). Подзолисто-бурые лесные почвы: буро- иодзолистые, буро-псевдоподзолистые, бурые лессивированиые почвы. Подзолисто-желтоземные почвы: субтропические подзолы, желтоземно псевдоподзолистые почвы, желтоземно-подзол истые почвы. Подзолистый процесс: оподзоливание, кислотный гидролиз. Полевая влагоемкость: наименьшая влагоем- кость. Пористость: порозиость, скважность. Порозность: пористость, скважность. Поры почвы: пустоты почвы. Почвенная верховодка: почвенные воды. Почвенный индивидуум: педон. Почвообразовательный процесс: почвообразование. Почвообразутощие породы: материнские породы. Почвы азональные: почвы анормальные. Почвы слаборазвитые: почвы малоразвитые, неиолноразвитые, примитивные. Разрыхление почвы: дезагрегация. Распад минералов: разрушение минералов. Реакция среды: рН. Серые лесные почвы: буровато-серые лесные почвы. Серые лесостепные почвы: серые слитые почвы, серые лесные почвы со вторым гумусовым горизонтом. Сидераты: зеленые удобрения. Скелет почвы: первичные минералы почвы. Слабоненасыщенные почвы: типичные почвы (о бурых лесных почвах и желтоземах). С литогенез: слитообразование. Солончаковый процесс: засоление. Суспензия: взвесь. Токсичный: ядовитый. Тонкодисперсная масса почвы: плазма почвы. Условия почвообразования: факторы почвообразования. Ферраллитизированные почвы: красноцвет- ные почвы. Физиологически активные вещества: биологически активные вещества. Фильтрация: просачивание. Формы почвенной влаги: категории и состояния почвенной влаги. Хелаты: комплексоны. 187
Черноземы выщелоченные: черноземы пред- кавказские выщелоченные. Черноземы каштановые: черноземы южные, черноземы южные (каштановые), черноземы переходные к каштановым почвам. Черноземы обыкновенные: черноземы обыкновенные (карбонатные), черноземы предкавказские карбонатные. Черноземы слитые: черные слитые почвы, вертисоли, слитоземы. Черноземы типичные: черноземы слабовыщелоченные, черноземы предкавказские слабовыщелоченные. Черноземы южные: черноземы каштановые. Эвапотранспирация: суммарное испарение. Экзоглей: станоглей, атмосферный глей, климатический глей. Элементарный почвообразовательный процесс (ЭПП): частный почвообразовательный процесс. Элювиальный горизонт: горизонт вымывания. Элювиирование: вымывание. Эндоглей: гидрологический глей, грунтовый глей. 188
СПИСОК СТАНДАРТНЫХ СОКРАЩЕНИИ БГК - бурые гуминовые кислоты. ВЗ - влажность завядания. ВРК - влажность разрыва капилляров. ГВ - гигроскопическая влага. ГК - гуминовые кислоты. г - грамм. г. - год. гг. - годы. га - гектар. Д.в. - действующее вещество удобрений. дм - дециметр. ДСД - допустимая суточная доза. кал - калория. кг - килограмм. км - километр. ккал - килокалория. л - литр. м - метр. МГ - максимальная гигроскопичность. мг - миллиграмм. мес - месяц. мин. - минута. млн - миллион. мл - миллилитр. мм - миллиметр. МПА - мясо-пептонный агар. МПБ - мясо-пептонный бульон. Ао - лесная подстилка. AqAj - перегнойно-аккумулятивный гру- богумусный. Ат - торфянистый. А, А] - гумусовый, перегнойно- аккумулятивный. А1А2 - гумусовый и элювиальный. А2 - элювиальный. А2(г - элювиально-глеевый. АВ - гумусовый и переходный. ABj - гумусовый и иллювиальный. ABL - гумусовый и текстурный. АВМ - гумусовый и метаморфический. В-, - иллювиальный. м.-экв (мг-экв, м-экв) - миллиграмм- эквивалент. НВ - наименьшая влагоемкость (полевая влагоемкость). ОПВ - окислительно-восстановительный потенциал. ПВ - полная влагоемкость. ПДК - предельно допустимая концентрация. рН - реакция почвенного раствора (суспензии). Сгк - углерод гуминовых кислот. Сфк - углерод фульвокислот. сек. - секунда. см - сантиметр. см. - смотри. с. - страница. т - тонна. тыс. - тысяча. УГВ - уровень грунтовых вод. ФК - фульвокислоты. ЧГК - черные гуминовые кислоты. ц - центнер. экв - эквивалент. ЭПП - элементарный почвообразовательный процесс. В< - текстурный. Вм - метаморфический. Вк - иллювиальный десуктивно- карбонатный. G - глеевый. ВС - переходный к материнской породе. С - материнская порода. Ск - материнская порода и иллювиальный десуктивно-карбонатный. Сс - материнская порода с новообразованием гипса и легкорастворимых солей. СД - переходный к подпочве. Д - подпочва. ОБОЗНАЧЕНИЯ И НАИМЕНОВАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ ПОЧВ 189
СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ 3- ВВЕДЕНИЕ 4 ОЧЕРК ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ ПОЧВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ 4 1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 8 1.1. ОБЗОР ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 8 1.2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ ПОЧВЕННЫХ ХА РАКТЕРИСТИК КЛИМАТИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ 11 1.3. ЕДИНСТВО ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ 14 1.3.1. Растительность почв теплой южно европейской фации на равнин ных территориях Предкавказья 14 1.3.2. Растительность почв предго рий и гор 15 1.4. ЖИВОТНЫЙ МИР И МИ К- РОБОЦЕНОЗЫ ПОЧВ 20 1.4.1. Животный мир почв 20 1.4.2. Микробоценозы почв 25 1.5. МАТЕРИНСКИЕ ПОРОДЫ 28 1.5.1. Классификация почвообразую щих пород 28 1.5.2. Магматические горные породы 28 1.5.3. Рыхлые осадочные породы 29 1.5.4. Твердые метаморфические и осадочные породы 30 1.6. ГИДРОГЕОЛОГИЯ 32 2. ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ... 34 2.1. КОНЦЕПЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЧВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ГЕНЕЗИСА ПОЧВ 34 2.2. НАКОПЛЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТ ВА 35 2.2.1. Гумусообразование 35 2.2.2. Дерновый процесс 39 2.2.3. Торфообразование 39 2.3. ПРЕВРАЩЕНИЕ И МИГРАЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕС КИХ ВЕЩЕСТВ 39 2.3.1. Выщелачивание карбонатов и легкорастворимых солей 39 2.3.2. Солонцовый процесс 41 2.3.3. Осолодение 43 2.3.4. Оподзоливание 43 2.3.5. Лессиваж 44 2.3.6. Псевдооподзоливание 45 2.4. ПРЕВРАЩЕНИЕ И АККУМУЛЯЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ...46 2.4.1. Солончаковый процесс (засоление) 46 2.4.2. Латеритизация (латеритообразование ) 47 2.4.3. Мергеленакопление 47 2.5. ПРЕВРАЩЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОЧВЕННОЙ МАССЫ.. 48 2.5.1. Первичное почвообразование... 48 2.5.2. Оглинивание 48 2.5.3. С литогенез 49 2.5.4. Глеевый и псевдоглеевый про цессы 50 2.5.5. Аллитизация 51 2.6. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЧВООЕРАЗО ВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 52 3. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ 54 3.1. СОВРЕМЕННАЯ КЛАССИФИКА ЦИЯ ПОЧВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ :..- 54 Черноземы 54 3.2. ЧЕРНОЗЕМЫ 60 3.2.1 Строение черноземов 60 3.2.2. Сравнительная оценка почвообразования у подтипов черноземов. 66 3.3. ПОЧВЫ ПРЕДГОРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ 75 3.4. ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ 82 3.4.1. Классификация лесных почв... 82 3.4.2. Серые лесные почвы 83 3.4.3. Бурые лесные почвы 89 3.4.4. Дерново карбонатные почвы... 94 3.5. ЛЕСНЫЕ СУБТРОПИЧЕСКИЕ ПОЧВЫ 98 3.5.1. Коричневые почвы 98 3.5.2. Желтоземы и подзолисто- желтоземные почвы 100 3.6. ВЫСОКОГОРНЫЕ ПОЧВЫ 102 3.7. ГИДРОМОРФНЫЕ ПОЧВЫ 106 3.7.1. Генезис и особенности почвообразования 106 3.7.2. Характеристика гидроморф ных почв 110 3.7.3. Гидроморфные почвы бассей нов горных рек левобережья Кубани и причерноморской зоны 118 3.7.4. Гидроморфные почвы бассей нов степных рек правобережья Ку бани 119 3.8. ЗАСОЛЕННЫЕ ПОЧВЫ 120 3.8.1. Солончаки 121 3.8.2. Солонцы 123 190
3.8.3. Солоди 125 3.9. РИСОВЫЕ ПОЧВЫ 127 3.9.1. Распространение и специфика почвообразования в рисовых почвах 127 3.9.2. Свойства рисовых почв 129 4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ПОЧВ 138 4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЕЛЬНОМ ФОНДЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ 138 4.2. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ КРАСНО ДАРСКОГО КРАЯ В СИСТЕМЕ АГРО- ПОЧВЕННОГО РАЙОНИРОВАНИЯ РОССИИ 145 4.3. АГРОЛАНДШАФТЫ КРАСНОДАР' СКОГО КРАЯ И ИХ РАЙОНИРОВАНИЕ 146 4.4. ЭКОЛОГО-АГРОПРОИЗВОД СТВЕННАЯ ГРУППИРОВКА ПОЧВ.. 149 4.5. БОНИТИРОВКА И ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ КУБАНИ 152 4.5.1. Теоретические и практические проблемы бонитировки и оценки земель Кубани 152 4.5.2. Бонитировка почв под сады и виноградники 162 4.6. ПУТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ 163 4.7. ОХРАНА ПОЧВ 174 ЛИТЕРАТУРА 183 УКАЗАТЕЛЬ ИМЕН 184 НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ ТЕРМИНЫ И ИХ СИНОНИМЫ 186 СПИСОК СТАНДАРТНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 189 ОБОЗНАЧЕНИЯ И НАИМЕНОВАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ ПОЧВ 189 191
Учебное издание Владимир Федорович Вальков, Юрий Андреевич Штомпель, Иван Тимофеевич Труби лип, Николай Семенович Котляров, Геннадий Михайлович Соляник Почвы Краснодарского края, их использование и охрана Редакторы Л.Г.Коиоыович, И.А.Пехтерева Технический редактор В.И.Сергеев Оригинал-мпкет подготовлен Северо-Кавказским информационным центром "СевКавинВЭС" Министерства внешних экономических связей Российской Федерации Лицензия ЛР №020453 от 04.03.92. Сдано в набор 12.07.95. Подписано в печать 2fi.02.9f5. Формат 60x84 '.'х- Бумаги офсетная. Гарнитура "Школьная". Печать офсетная. Фин. неч. л. 27,0. Уч.-над. л. 29.0. Тираж 3000 :>ка. Цена договорная. Издательство Ссворо-Кавкааского научного центра высшей школы. 344006. г. Ростов-ил-Дону, ул. Пушкинская, 140 Почат». МП "Книга"