Однако есть и другая сторона экологической оценки высокой поглотительной способности черноземов. Они способны прочно закреплять надолго, если не сказать навечно, элементы-загрязнители - тяжелые металлы и радионуклиды. Поглощение этих элементов коллоидами исключает их из свободной водной миграции в ландшафтной среде. Однако корневые системы растений могут поглощать катионы загрязнителей, перераспределяя их в трофических цепях питания.
Благоприятен для общей экологической ситуации состав поглощенных катионов. На долю кальция приходится 80-90% от емкости поглощения, количество магния около 10%), натрия - менее 3-5%. В выщелоченных и оподзоленных черноземах фиксируется незначительное количество водорода. Подобный естественно сложившийся расклад катионов гарантирует оптимальные агрохимические свойства черноземов, хорошие физические свойства и структурность профиля, а также реакцию среды, близкую к нейтральной.
Физические и водно-физические свойства черноземов. Все подтипы черноземов хорошо впитывают влагу выпадающих осадков. Это связано с хорошей оструктуренностью и оптимальными физическими свойствами, обусловливающими легкую фильтрацию гравитационной влаги. Механические элементы скоагулированы в прочные микроагрегаты, преобладающая часть которых но размеру относится к песчаной и крупнопылеватой фракциям, составляющим в сумме 65-80% от веса. Целинные почвы имеют зернистую (горизонт А) и зернисто-комковатую (горизонт АВ) структуры. Однако выраженность структурных агрегатов неодинакова. Она более четка у выщелоченных и типичных черноземов. Водопрочность структуры высокая.
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. Однако следует иметь в виду, что указанный запас почвенной влаги в черноземах может находиться только при условии насыщения их до наименьшей влагоемкости на глубину не менее двух метров. Черноземы 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.
7. Лугово-черноземные почвы
Лугово-черноземные почвы являются полугидроморфными аналогами черноземов, формирующимися под травянистыми ценозами лесостепи и степи в относительно пониженных элементах рельефа. Они развиваются в условиях повышенного увлажнения за счет временного скопления вод поверхностного стока при глубоких грунтовых водах или за счет относительно неглубоких грунтовых вод. Эти почвы распространены пятнами среди черноземов на плоских слабодренированных водоразделах и надпойменных террасах степных рек, на хорошо дренированных возвышенностях занимают понижения мезорельефа.
Морфологическое строение лугово-черноземных почв в общих чертах сходно со строением черноземов. Однако они имеют ряд отличительных признаков: нарастание влажности сверху вниз по профилю, наличие железомарганцевых образований и пятен оглеения в нижней части профиля, более интенсивная (обычно черная) окраска гумусового горизонта при повышенной его гумусности и растянутости.
Классификация лугово-черноземных почв
По типу водного питания и степени выраженности гидроморфных явлений лугово-черноземные почвы делятся на 2 подтипа:
– луговато-черноземные;
– лугово-черноземные.
Луговато-черноземные почвы формируются под влиянием временного усиленного увлажнения водами поверхностного стока или редкого паводкового затопления при глубоком положении грунтовых вод, когда пленочно-капиллярное поднятие влаги не достигает почвенного профиля. Эти почвы очень близки к автоморфным черноземам.
Лугово-черноземные почвы формируются под влиянием смешанного периодического поверхностного и более постоянного грунтового увлажнения при стоянии грунтовых вод на глубине 3–6 м. Эти почвы характеризуются более явными признаками гидроморфности.
Роды выделяются по особенностям строения профиля, а также по признакам, унаследованным от предшествующего почвообразования. Согласно Классификации почв, выделены следующие роды:
– оподзоленные;
– выщелоченные;
– карбонатные;
– солонцевато-засоленные;
– осолоделые;
– остаточно-солонцеватые;
– засоленные;
– щельные;
– слитые.
Деление на виды, как и в черноземах, связано со степенью выраженности основного процесса, т.е. по мощности гумусового слоя (А+АВ) и содержанию гумуса.
Свойства лугово-черноземных почв
По свойствам лугово-черноземные почвы близки к черноземам. Ил, R2O3 и SiO2 равномерно распределены по профилю почв, принадлежащих к роду обычных. По содержанию и запасам гумуса они несколько превосходят черноземы, в составе их гумуса относительное содержание гуминовых кислот выше, чем в черноземах, отношение СГК: СФК составляет 1,3–1,8 и более, запас гумуса в метровой толще 500–650 т/га.
Верхние горизонты лугово-черноземных почв обладают высокой емкостью катионного обмена. Характерно также повышенное содержание обменного Mg2+. Реакция почвы близка к нейтральной; у почв, принадлежащих к разным родам, может быть отклонение в кислую или щелочную сторону. Для всех лугово-черноземных почв характерно наличие карбонатного горизонта.
Роды засоленных почв в нижней части профиля обогащены легкорастворимыми солями и гипсом, роды солонцеватых почв содержат в ППК Na+.
Лугово-черноземные почвы в большинстве тяжелосуглинистые. В составе илистой фракции преобладают смешанослойные минералы. Данные почвы имеют водопрочную структуру, высокую порозность, лучшую водопроницаемость и водоудерживающую способность.
В лугово-черноземных почвах преобладает дерновый процесс, активно развивается процесс миграции карбонатов, в нижней части профиля – процессы оглеения и гидроморфной аккумуляции карбоната кальция, гипса, легкорастворимых солей.
8. Горные чернозёмы
Наиболее широко горные черноземы распространены на восточном склоне Кавказа на высоте 1200–2000 м, где располагаются среди других горно-степных почв в условиях сухого континентального климата. Встречаются они на Южном Урале, а также в горах Средней Азии, где занимают обширные площади и поднимаются на большую высоту.
Подтиповое деление горных черноземов аналогично тем же почвам равнинных областей. Различают горные черноземы выщелоченные, оподзоленные и т. д.
В условиях сглаженного горного рельефа горные черноземы имеют довольно развитый профиль со средней мощностью около 50–60 см, но с сильной каменистостью, особенно в нижней части. В сравнении с равнинными аналогами горные черноземы, помимо скелетности и укороченности профиля, часто отличаются неоднородностью гранулометрического состава по горизонтам, меньшей выраженностью структуры, резким переходом гумусового горизонта к нижележащим.
9. Использование чернозёмов
Черноземная зона - важнейший земледельческий район страны. Половина пахотных почв представлена черноземами. Здесь выращивают зерновые, технические и масличные культуры: озимую и яровую пшеницы, кукурузу, сахарную свеклу, подсолнечник, лен кудряш и многие другие. Это районы широко развитого животноводства и плодоводства. Черноземы занимают следующую долю в общей структуре земельных угодий нашей страны: пахотные почвы - 50%, сенокосы - 15%, пастбища и выгоны - 5%, леса и кустарники - 0,6%.
Важнейшая задача сельскохозяйственного производства на черноземных почвах - правильное использование их высокого потенциального плодородия, предохранение гумусового слоя от разрушения.
Основные пути в решении этой задачи - рациональные приемы обработки, накопления и правильного расходования влаги, внесение удобрений, улучшение структуры посевных площадей, введение высокоурожайных культур и сортов, борьба с эрозией.
Заключение
Российский почвовед В.В.Докучаев писал: «чернозем дороже золота, дороже угля. В Международном институте метрологии в Париже близко с эталонами метра, килограмма и других мер помещен монолит чернозема из Воронежской области, будто эталон самой плодородной почвы в мире».
Основные причины снижения агрономических свойств почвы - это, в первую очередь, многоразовое возделывание его с помощью мощных и тяжелых колесных тракторов и комбайнов; водная и ветровая эрозии; загрязнением почвы балластными веществами (хлоридами, сульфатами), накоплением химикатов в почвах и грунтовых водах. Почвы загрязняются выхлопными газами тракторов, комбайнов, автомобилей, горюче-смазочными материалами, которые вытекают из них во время работы на полях, а также техногенными выбросами промышленных предприятий сульфатами, окислами азота, тяжелыми металлами, радионуклидами. Безвозвратный вред наносит почвам строительство фабрик, заводов, электростанций, открытых горных разработок, дорог и городов, военных полигонов и тому подобное.
Следовательно, катастрофическое добро наших земель требует безотлагательных научно обоснованных мероприятий, направленных на повышение урожайности почв и получение экологически чистых продуктов питания.