5.4. Почвы сухостепной и пустынно-степной зон

Каштановые почвы сухих степей (К). Зональный тип сухих степей - каштановые почвы. Общая их площадь составляет в России около 80 млн га или 4,7%. Из них около 40% приходится на каштановые солонцеватые почвы и их комплексы с солонцами. Каштановые почвы распространены по побережью Азовского моря, в Восточном Предкавказье, в Среднем и Нижнем Поволжье, южной части Западной Сибири (Минусинская впадина, тувинская котловина) и Забайкалье.

Климат. Зона сухих степей характеризуется засушливым континентальным климатом, с продолжительным летом и холодной малоснежной зимой. Средняя годовая температура изменяется от 9°С на западе европейской части до 2 ̶ 3°С на востоке азиатской части страны. Вегетационный период продолжается 170 ̶ 220 дней. Сумма температур выше 10°С колеблется от 3500°С на западе до 1600°С на востоке. Количеством выпадающих осадков уменьшается с севера на юг (от 350 до 250 мм) и с запада на восток (от 300 до 200 мм). Осадки имеют летний максимум. Коэффициент увлажнения составляет 0,2 ̶ 0,3. В наиболее засушливые годы в летние месяцы резко снижается относительная влажность воздуха. Частые засухи суховеями, оказывающие губительное влияние на развитие растительности.

Рельеф и почвообразующие породы. На большей части территории зоны рельеф равнинный (Заволжская сыртовая равнина, Прикаспийская низменность и другие), но встречаются и возвышенности (Тургайская). В равнинной части сильно развит микрорельеф, что оказывает влияние на комплексность почвенного покрова.

Почвообразующие породы разнообразны по происхождению и составу. В европейской части преобладают лессовидные жёлто-бурые суглинки, в Прикаспийской низменности – пески и суглинки, которые подстилаются морскими засоленными отложениями (шоколадными глинами). Большинство почвообразующих пород зоны карбонатны, многие засолены и подстилаются засоленными породами, что также оказывает влияние на комплексность почвенного покрова.

Растительность. Для сухой степи характерна яркая сезонность вегетации растений: растения произрастают ранней весной и осенью, летом степь «выгорает», вегетация прекращается из-за недостатка влаги. Одна из особенностей растительного покрова - его изреженность, растения покрывают поверхность почвы всего на 50 ̶ 70%. Травянистый покров представлен преимущественно низкостебельными плотнодерновинными злаками: типчаком, тонконогом, ковылями; к югу увеличивается видовой состав полыней. Много встречается эфемеров.

Происхождение каштановых почв. Образование каштановых почв происходит под воздействием дернового процесса, который ослабленно проявляется в условиях сухой степи. Здесь ежегодно создаётся небольшая масса органических остатков – от 40 до 80 ц на 1 га, в биомассе преобладают остатки корней. В биологический круговорот вовлекается 250 ̶ 450 кг зольных элементов и азота на 1 га, в 2 ̶ 3 раза меньше, чем на чернозёмах.

Процессы разложения и гумификации органических остатков происходят преимущественно в весенний период, в условиях нейтральной и щелочной реакции почвы. В составе гумусовых веществ преобладают гуминовые кислоты. Гумусовые вещества закрепляются основаниями в верхних горизонтах почвы. В условиях сухой степи на дерновый процесс накладывается солонцовый процесс, что является одной из главных особенностей процесса почвообразования. Развитие солонцеватости связано с избытком натриевых солей в почвенном растворе.

Классификация и строение профиля каштановых почв

Каштановые почвы делят на три подтипа:

1) тёмно-каштановые с содержанием гумуса 4 ̶ 5% и мощностью гумусовых

горизонтов (А+В1) 35 ̶ 45-см;

2) каштановые – гумуса 3 ̶ 4%,А+В1 равно 30 ̶ 40 см;

3) светло-каштановые – гумуса 2 ̶ 3%,А+В1 составляет 25 ̶ 35-см.

Близость залегания карбонатов и солонцеватость в профиле почв увеличивается от тёмно-каштановых к светло-каштановым почвам.

В профиле каштановых почв чётко выделяются горизонты: А_d-дернина (целинные почвы), А-гумусовый каштанового цвета, комковатой структуры, мощностью 18 ̶ 22 см (в пахотных почвах – А_ПАХ мощностью 20 ̶ 22 см); ниже – В₁-гумусовый переходный, за ним – В₂ – горизонт гумусовых затеков, ниже – В_к горизонт максимального скопления карбонатов на глубине 50 ̶ 60 см (преимущественно в виде «белоглазки»; С – почвообразующая порода с пятнами карбоната и гипса. Солонцеватость в почвах морфологически проявляется в виде призмовидной и столбчатой структуры, в уплотнённости сложения и интенсивности бурой окраски.

Состав и свойства каштановых почв

В несолонцеватых почвах механический состав по профилю мало изменяется, илистая фракция распределена по горизонтам равномерно.

Содержание гумуса по профилю уменьшается постепенно. Качественный состав гумуса характеризуется преобладанием гуминовых кислот над фульвокислотами (ГК:ФК равно 1,2 ̶ 1,3 ). Величина ёмкости поглощения составляет 30 ̶ 35 мг экв. на 100 г почвы. Ёмкость поглощения, содержание гумуса и валовых форм азота, фосфора, калия уменьшаются от тёмно-каштановых почв к каштановым и светло-каштановым, а внутри подтипа – от суглинистых разновидностей к супесчаным и песчаным.

Каштановые почвы относятся к почвам, насыщенным основаниям, в почвенно-поглощающем комплексе содержатся кальций, магний и натрий. По содержанию обменного натрия определяют степень их солонцеватости. Верхние горизонты каштановых почв имеют слабощелочную реакцию (рН водной вытяжки 7,2 – 7,3), в нижних горизонтах щелочность увеличивается.

Сельскохозяйственное использование каштановых почв.

Сухие степи – это зона зернового хозяйства и значительно развитого мясного животноводства. В подзонах тёмно-каштановых и каштановых почв структура земельных угодий следующая: пашня составляет 30,9% (21 млн га), сенокосы – 4,4%, пастбища и выгоны – 51,5%, неудобные и занятые земли – 13,2%. Для освоения целинных земель пашня в этой зоне составляла небольшой процент. В южной части на светло-каштановых посевах по-прежнему основной отраслью является пастбищное животноводство.

Возделывание зерновых (яровая пшеница, в том числе твёрдая кукуруза, просо), подсолнечника бахчевых культур и других сосредоточено преимущественно на тёмно-каштановых и каштановых (с орошением) почвах.

В зоне сухих степей очень сильно проявляется ветровая эрозия, особенно в регионах массовой распашки земель. Поэтому получение устойчивых урожаев возможно только при условии сохранения и накопления влаги путем снегозадержания, полезащитного и лесоразведения, применения рациональной системы обработки почвы и поливов.

В сухостепной и пустынно-степной зонах целинная растительность может индицировать типы почв. На мощных черноземах произрастают широкотравные луговые степи, на обыкновенных – типчаково-ковыльные, а на южных – ковыльно-полынные. В настоящее время подобные территории почти везде сменились пашнями, где по тону или цвету можно было бы различать почвы с разным содержанием гумуса. Однако при содержании гумуса выше 6-7% разновидности черноземных почв почти не различаются, создавая однородную структуру изображения. Относительно уверенно выделяются лишь увлажненные почвы в балках, на днищах долин и засоленные почвы западин. На территориях каштановых почв с гумусностью 2-4% появляется возможность различать почвы по тону на темно- и светло-каштановые. Отчетливее дешифрируются и солонцы, занимающие степные западины. Для рассматриваемых территорий актуальна задача определения процентного содержания компонентов почвенно-растительного покрова, так как при увеличении проективного покрытия тон изображения постепенно переходит от почвы к растительности.