Каштановые почвы

2.4 Структура

Горизонт А гумусовый  гороховато-мелкозернистой структуры, мощностью 15-30 см. Горизонт В₁ тоже гумусовый, комковатый или призмовидно-комковатый. Горизонт В₂ призмовидно-крупнокомковатый, с ходами крупных червей, кротовинами. Горизонт В_к призмовидный, пропитанный карбонатами в виде обильной белоглазки, прожилок или мучнистых скоплений. Горизонт B_KS более рыхлый. Последний горизонт С - материнская порода [5].

2.5 Сложение

Перегнойно-аккумулятивный горизонт (A₁) – сложение рыхловатое,

Он постепенно переходит в следующий горизонт. Это - переходный горизонт B₁. Сложение более плотное.

Подгоризонт В₂ – сложение плотное.

Подгоризонт В₃ - горизонт уплотненный.

2.6 Новообразования и включения

Начиная с горизонта  В₁, содержание включений в виде карбонатов с глубиной возрастает. Определение плотного остатка показывает отсутствие заметного содержания растворимых солей до глубины 100—120 см. Появляются они в слое скопления кристаллов гипса.

Горизонт А₁ густо пронизан корнями растений. В горизонте В они тоже присутствуют, но в меньшем количестве.

Глубже 120-130 см - материнская горная порода, которая изменена лишь вмыванием солей (С₁). Со 100-150 см встречаются кристаллы гипса [6].

2.7 Гранулометрический состав

Для типичных каштановых почв характерно равномерное распределение илистой фракции по всему профилю. В солонцеватых разновидностях наблюдается заметное ее перемещение из верхнего горизонта в горизонт В. Чем сильнее выражена солонцеватость, тем более заметна дифференциация профиля по содержанию ила (табл. 1).

 

Таб.1 Гранулометрический состав каштановых почв (Алтайский край) (Ковриго)

Почва	Горизонт	Глубина взятия образца, см	Фракции (мм), % на сухую почву
			>0,25	0,25-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	< 0,001	<0,01
Темно-каштановая	А	0-8	8,9	43,2	16,8	5,1	8,2	17,8	31,1
	А	20-27	9,8	41,2	17,0	7,8	7,4	16,8	32,0
	В2	50-60	10,3	42,0	16,3	6,3	5,1	20,0	31,4
	С	150-160	22,8	54,0	4,3	1,1	3,4	14,4	18,9
Каштановая солонцеватая	А	0-9	12,8	37,0	20,4	7,9	10,4	11,5	29,8
	А	9-20	12,2	37,7	8,8	14,4	7,3	19,6	41,3
	В1	20-26	9,6	32,9	16,0	7,2 '	8,7	25,6	45,1
	В2	26-40	8,7	33,9	23,5	5,5	4,7	23,7	33,9
	В3	40-45	14,0	48,1	15,9	4,1	2,5	15,4	22,0
	С	70-80	17,7	49,3	12,7	1,4	4,6	14,3	20,3
	С	95-105	20,3	62,0	4,9	2,4	1,9	8,5	12,8
	С	115-125	27,4	57,7	3,8	1,4	3,0	6,7	11,1

 

По данным Н. И. Горбунова (1964), в илистой фракции каштановых почв преобладают минералы монтмориллонитовой группы и гидрослюды в разных сочетаниях. В небольшом количестве имеются  гетит, гиббсит.

Вторичные минералы каолинитовой группы в каштановых почвах встречаются редко. В крупных фракциях находятся преимущественно кварц, полевые шпаты, слюды и роговые обманки [4].

3 Свойства  почвы

3.1 Химические (содержание макро  и микроэлементов, рН)

 

В составе ППК каштановых почв содержатся поглощенные катионы Са²⁺, Mg²⁺ и Na⁺ [1].

Реакция темно-каштановых и каштановых почв нейтральная или  слабощелочная в верхних горизонтах и щелочная в нижних, а светло-каштановых почв - соответственно слабощелочная и щелочная [7].

С увеличением доли поглощенного натрия реакция среды становится более щелочной. Распределение ила и полуторных оксидов в профиле каштановых почв равномерное, за исключением солонцеватых разностей. Водно-физические свойства каштановых почв удовлетворительные. Основным лимитирующим фактором возделывания сельскохозяйственных культур является недостаток влаги [7].

Валовое содержание кремнекислоты  в каштановых почвах по всему профилю  одинаково (табл. 2). Незначительное скопление  ее по сравнению с нижними горизонтами  отмечается в горизонте А; более высокое содержание кремнекислоты в этом горизонте отмечается в осолоделых каштановых почвах.

Содержание полутораокисей определяется степенью солонцеватости и осолодения. В каштановых солонцеватых почвах и тем более в сильносолонцеватых, имеющих, как правило, и более отчетливые признаки осолодевания, отмечается заметное увеличение полутораокисей в горизонте В.

 

Таб. 2 Валовой состав каштановых почв (% на прокаленную навеску)

Почва	Горизонт и глубина  взятия образца, см	Гигроскопическая влага, %		Потеря от прокаливания, %			SiO2	A12О3
Каштановая слабосолонцеватая  на желто-буром суглинке, Волгоградская  область (Н.П. Панов)	А 0-9	5,85		12,04			80,98	7,85
	B1 24-32	7,17		10,00			78,25	10,10
	ВК 58-68	3,97		13,63			76,57	3,06
	С 160-170	4,13		11,36			77,01	5,81
Светло-каштановая солонцеватая на желто-буром суглинке, Уральская  область (Н. П. Панов, В. А. Девятых)	А 0-10	5,90		6,93			73,26	12,18
	B1 20-30	7,20		4,90			71,00	14,25
	ВК 40-50	6,80		10,31			69,59	14,72
	ВС 40-100	5,75		8,65			71,00	12,00
	С 170-180	6,20		7,87			66,11	11,34
Почва	Горизонт и глубина  взятия образца, см	Fe2O3	Р2О5	СаО	MgO	N2O	К2О	SO3
Каштановая слабосолонцеватая  на желто-буром суглинке, Волгоградская  область (Н.П. Панов)	А 0-9	5,69	0,09	2,01	1,67	0,90	1,20	0,23
	B1 24-32	6,44	0,02	1,83	1,62	0,72	1,04	0,21
	ВК 58-68	5,53	0,04	9,34	3,08	0,85	1,05	0,26
	С 160-170	6,19	0,05	6,37	2,40	1,23	0,97	1,31
Светло-каштановая солонцеватая на желто-буром суглинке, Уральская  область (Н.П. Панов, В.А. Девятых)	А 0-10	5,51	0,08	1,85	0,77	1,12	2,52	0,87
	B1 20-30	5,46	0,09	2,02	1,52	0,93	2,28	1,58
	ВК 40-50	6,03	0,10	1,95	2,03	1,00	2,26	2,14
	ВС 40- 100	5,62	0,10	1,95	2,13	1,27	2,65	1,51
	С 170-180	5,34	0,09	4,56	1,65	1,46	2,61	5,76

 

Более резкое перераспределение  в ходе почвообразовательного процесса претерпевают карбонаты, максимальное скопление которых отмечается на глубине 50-60 см.

Валовое содержание кальция в горизонте  В_К в несколько раз больше, чем в верхнем горизонте. Наблюдается и некоторое перемещение магния. В каштановых солонцеватых почвах происходит увеличение содержания натрия в нижних горизонтах.

Темно-каштановые суглинистые  почвы в верхнем горизонте А содержат гумуса 4-5%, азота 0,25-0,35% и валового фосфора 0,1- 0,2%.,В разновидностях легкого механического состава все показатели снижаются. Распределение гумуса по профилю темно-каштановых почв равномерное. Средний запас гумуса в метровом слое около 200 т на 1 га. В составе гумуса гуминовые кислоты преобладают над фульвокислотами. Емкость поглощения 30-35 м.-экв. на 100 г почвы. В составе поглощенных оснований преобладают кальций (70-75%), магний (20-25%) и незначительное количество (около 1 м.-экв.) приходится на поглощенный натрий. В каштановых солонцеватых почвах его содержание превышает 3% емкости поглощения. Реакция верхних горизонтов почвы слабощелочная, рН водной вытяжки 7,2-7,3. В нижних горизонтах щелочность увеличивается.

Каштановые почвы занимают переходное положение между темно-каштановыми  и светло-каштановыми.

Гумуса в верхнем  горизонте каштановых суглинистых почв 3-4%, азота 0,15-0,25, фосфора 0,1-0,2%. Емкость поглощения колеблется от 20 до 30 м.-экв. на 100 г почвы (табл. 3).

 

Таб. 3 Содержание гумуса, азота и физико-химические свойства каштановых почв

 

Почва	Горизонт и глубина  взятия образца, см	Гумус по Тюрину, %	Азот по Кьельдалю, %	Отношение С:N	Емкость поглощения по Гедройцу, м.-экв. на 100 г почвы	Поглощенный натрий, % от емкости
Темно-каштановая солонцеватая легкосуглинистая, Павлодарская область	A1 2- 10	4,03	0,27	8,7	19,9	4,5
	B1 18-28	2,03	0,14	7,0	20,4	10,2
	В2 40-45	0,27	Следы	—	13,0	4,4
Каштановая слабосолонцеватая  тяжелосуглинистая, Волгоградская  область	A1 2- 10	3,56	0,25	8,3	26,6	2,7
	B1 18-28	2,88	0,19	8,7	25,0	3,4
	В2 40-45	1,37	0,13	6,0	23,0	2,8
Каштановая сильносолонцеватая суглинистая, Волгоградская область	A1 2- 10	2,20	0,17	7,3	17.7	6,5
	B1 18-28	2,12	0,15	8,0	32,4	14,0
	В2 40-45	0,99	0,08	6,1	22,1	15,3
Светло-каштановая солонцеватая легкосуглинистая, Карагандинская область	A1 2- 10	1,82	0,17	6,2	11,0	2,4
	B1 18-28	0,84	0,10	5,0	13,1	7,9
	В2 40-45	0,72	0,08	5,0	18,6	8,0

 

В светло-каштановых суглинистых почвах гумуса 2-3%, азота 0,15-0,2% фосфора 0,08-0,2% [4].

3.2 Физические

 

Емкость поглощения 15-25 м.-экв. на 100 г почвы. В составе поглощенных оснований преобладают Са²⁺ и Mg²⁺, содержание которых составляет 85-97% емкости поглощения, и от 3 до 15% приходится на обменный Na⁺. Реакция водной вытяжки слабощелочная - в верхних горизонтах рН 7,2-7,5. В нижних горизонтах рН достигает 8.

Содержание подвижных  форм питательных элементов в  каштановых почвах зависит от механического  состава, степени солонцеватости и  карбонатности и обычно колеблется в пределах 5-20 мг фосфора и 10- 40 мг и более калия на 100 г почвы [4].

Темно-каштановые почвы характеризуются удовлетворительными физическими свойствами (табл. 4). Менее благоприятны они у солонцеватых почв с более плотным сложением профиля. Особо плотное сложение имеют карбонатные горизонты. Плотность их достигает 1,5-1,7 г/см³. Карбонатные горизонты отличаются наиболее низкой пористостью. Более высокая дисперсность минеральной и органической частей в солонцеватых почвах обусловливает повышенное значение максимальной гигроскопичности и более высокий коэффициент завядания растений.

Небольшое количество осадков, слабая оструктуренность и высокая плотность профиля каштановых почв не обеспечивают глубокого их промачивания. Осенние осадки обычно промачивают почву не глубже 70-100 см. В отдельные годы с незначительным количеством осадков глубина промачивания светло-каштановых почв не превышает 50 см. Более глубокое промачивание отмечается на легких каштановых почвах, характеризующихся лучшей водопроницаемостью. Весенние воды могут промачивать толщу почвы до 1,5-2 м.

Ниже 2 м в каштановых суглинистых почвах отмечается «мертвый» горизонт (по Высоцкому) с постоянной влажностью в разные периоды года. Наименьшая влагоемкость в верхних горизонтах 22-36%.

 

Таб. 4 Водно-физические свойства каштановых почв

Почва	Глубина взятия образца, см	Плотность, см3	Пористость (общая)	Наименьшая влагоемкость (НВ)	Максимальная гигроскопичность (МГ)	Влажность завядания (ВЗ)
			% от объема почвы
Темно-каштановая легкосуглинистая, Бурятская АССР, Н. А. Ногина	0-10	1,20	55,5	22	4,3	6,5
	10-20	1,32	51,2	21	4,5	6,7
	20-30	1,46	46,3	20	4,5	7,4
	60-70	1,56	46,2	17	2,5	3,7
	110-120	1,64	39,4	18	2,5	3,8
	150-160	1,59	41,3	14	2,2	3,3
	200-210	1,60	40,2	8	2,4	3,7
Светло-каштановая суглинистая, Уральская область, А. А. Роде, М. Н. Польский	0-5	1,25	51,6	33	6,1	10,0
	5-10	1,25	51,6	30	6,1	10,0
	10-20	1,31	51,0	29	7,2	12,4
	20-30	1,41	47,5	29	9,5	18,3
	40-50	1,54	43,7	30	9,5	16,9
	70-80	1,53	43,8	30	9,6	15,3
	90-100	1,51	44,9	35	10,3	—
	150-160	1,44	47,4	29	11,5	—
	190-200	1,46	46,3	29	9,9	—

 

Каштановые и особенно светло-каштановые почвы отличаются резким дефицитом влаги. Поэтому урожаи сельскохозяйственных культур на- них неустойчивые (Кауричев).

3.3 Биологические

 

Живые организмы могут  усваивать не только элементы, находящиеся  в почвенном растворе, но и элементы, находящиеся в составе первичных и вторичных минералов. Биологическая поглотительная способность характеризуется высокой избирательностью поглощения. Усваиваются только необходимые живым организмам вещества, даже при их минимальном содержании в почвенном растворе на фоне высокого содержания других соединений. После отмирания и разложения растений важнейшие элементы питания остаются в верхних горизонтах почвенного профиля, где их используют растения и микроорганизмы следующих поколений, тем самым предотвращая их вымывание. Благодаря биологической поглотительной способности верхние горизонты почв обогащаются азотом, фосфором, калием и другими биофильными элементами.

Биологическая поглотительная способность играет важнейшую роль в сохранении, перераспределении и концентрировании различных элементов, во многом благодаря ей в. почве создается необходимое для растений соотношение между элементами питания.

Особое значение биологическая  поглотительная способность имеет  на почвах легкого гранулометрического  состава, где проявление других видов поглотительной способности ограничено [6].

 

3.4 Почвенные режимы

3.4.1 Тепловой режим

 

В течение года ход температур характеризуется большей амплитудой колебаний, охватывающей более глубокие слои почвенного профиля по сравнению с суточным. Для годового хода температуры характерно наличие двух периодов: летнего с потоком тепла от верхних горизонтов к нижним (период нагревания почвы) и зимнего, когда поток тепла направлен от нижних горизонтов к верхним (период охлаждения почвы). В умеренных широтах максимум среднесуточной температуры почвы наблюдается обычно в июле - августе, а минимум - в январе - феврале.

Почвы различных типов  в соответствии с зональностью поступления  солнечной радиации, турбулентностью  атмосферы и характером растительности имеют свои особенности годичного изменения температуры (табл. 5).

 

Таб. 5 Температура почвы различных типов, °С, на глубине 20 см (по А. М. Шульгину)

 

Показатель	Почвы
	каштановые	светло-каштановые
Средняя температура  за теплый период	14...16	16,5... 18,5
Температура за самый  теплый месяц	23...26	25...28
Средняя температура  за холодный период	-2,0...0,5	-2…3
Температура за самый  холодный месяц	-3,5...-1,5	-4,5…0,5
Годовая амплитуда температуры	25...26	26...32