Генезис, класифікація, склад і властивості каштанових грунтів

каштанові грунти досліджували С. С. Неуструев, Л. І. Іозіфовіч, Л.І.Прасолов, І. Н. Антипов-Каратаєв, Е.Н.Іванова, В. М. Фридланд, Б. А. Зимовець, І. В. Іванов , В. А. Демкин, М. Н. Першина і інші вчені.

каштанові грунту утворилися в умовах посушливого клімату при непромивний водному режимі. Періоди активного грунтоутворення - весна, осінь, іноді раннє літо. В грунту сухих степів надходить менше органічної речовини, ніж в чорноземи. Щорічний рослинний опад не перевищує 4 т / га. Дерновий процес ослаблений у зв`язку з більш жорсткими кліматичними умовами. Влітку під впливом аеробних мікроорганізмів рослинні залишки минерализуются, навесні і восени - гуміфіціруется, взимку відбувається денатурація гумусу і його накопичення. Гумусообразованія йде повільними темпами.

У опаде міститься значна кількість зольних елементів (161 кг / га щорічно). У підзоні темно-коричневих і каштанових грунтів в рослинному опаде переважають кремній, кальцій, магній, калій, а в підзоні світло-каштанових грунтів є ще в значній кількості натрій, що входить в поглинаючий комплекс. Отже, спостерігається накладення на дерновий процес солонцового процесу, особливо в зв`язку з впливом засолених почвообразующих порід. Внаслідок сорбирования катіонів натрію високодисперсними частинками руйнуються грунтові агрегати, відбувається розпорошення грунтової маси, а отже, втрата міцності структури.

У зв`язку з недостатнім промачіваніі грунтів з кореневого горизонтів до глибини промачивания вимиваються в основному легкорозчинні солі. Одночасно формується гіпсоносних горизонт в результаті взаємодії Na₂SО₄ з різними формами кальцію і вимивання гіпсу зверху. Карбонати кальцію і магнію, сульфати кальцію переміщаються на незначну глибину, створюючи іллювіально-карбонатний горизонт, в якому багато конкрецій, просочувальних (борошняних) або міграційних (міцелярних) утворень в залежності від провінцій. Зі збільшенням вмісту солей підвищується значення рН. Водорозчинні сполуки переміщаються переважно під час танення снігу.

У сухих степах сильно виражена комплексність грунтового покриву в зв`язку з наявністю мікрорельєфу і засоленностью почвообразующих порід. Велику роль у виникненні неоднорідності грунтового покриву грають слабка дренированность території, аридность клімату, ерозії та ін.

Тип каштанових грунтів помірного пояса вперше був виділений В. В. Докучаєвим (1883) в якості зонального для сухих степів. В даному типі виділяють три підтипи грунтів: темно-каштанове, каштанові і світло-каштанові грунти.

Виділяють фаціальні термічні групи або провінційні підтипи: дуже теплі періодично промерзають, теплі короткочасно промерзають, теплі промерзають, помірно теплі промерзають, помірно тривало промерзають. У групі дуже теплих грунтів невідомі світло-каштанові, а для групи помірно тривало промерзають характерні тільки темно-каштанові грунти. Однак в практичному відношенні більш прийнятно розподіл ґрунтів на наступні фації: південноєвропейських (тепла), східноєвропейська і казахстанська (помірна), східноєвропейська (глибинно-холодна). У кожному підтип розрізняють пологи: звичайні, солонцюваті, солонмакуватими, карбонатні, глубоковскіпающіе, карбонатні перериті, глубокосолонцеватие, остаточно-солонцюваті, осолоділі, остаточно-лугові, контактно-луговатие, бескарбонатних, злиті, неполноразвітие.

на види грунту підрозділяють по потужності гумусового горизонту, за ступенем солонцюватих і за ступенем смитості. За потужністю гумусового шару (А + В1) виділяють потужні (понад 50 см), середньоглибокі (30 ... 50 см), малопотужні (20 ... 30 см), малопотужні укорочені (менше 20 см) грунту. За ступенем солонцюватих грунту бувають несолонцюваті (вміст натрію менше 3% ємності поглинання), слабосолонцеватий (3 ... 5%), середньосолонцюваті (5 ... 10%) і сильносолонцюваті (10 ... 15%). За ступенем смитості неорні грунту поділяють на слабосмитие (змито не більше половини горизонту А), среднесмитие (горизонт А змитий більш ніж наполовину або повністю), сільносмитие (горизонт В змитий частково або повністю). Орні грунти за ступенем смитості також бувають слабосмитие (змито до 30% початкової потужності горизонтів А + В₁ в ріллю залучається сама верхня частина горизонту В₁) - Среднесмитие (змито 30 ... 50% потужності горизонтів А + В₁ в ріллю залучається значна частина або весь горизонт В₁) - Сільносмитие (змита велика частина горизонтів А + В₁).

Темно-каштанові грунти (рис., А) розташовані на рівнинних територіях в північній підзоні сухих степів під ковильно-типчаково рослинністю з домішкою різнотрав`я. профіль грунтів має наступне морфологічну будову: А - В₁ - В₂ - В_До(ВС_До) - З_до. Для цих грунтів характерний добре виражений гумусовий горизонт А, він має темно-сіру з коричневим відтінком або коричнево-темно-сіре забарвлення, грудкувату, грудкувате-зернисту або пороховато-дрібнозернисту структуру на цілині і пилувато-грудкувату - в орних грунтах. Потужність горизонту А коливається від 25 ... 40 см (південноєвропейських фация) до 10 ... 15 см (східносибірська фация) - закипання спостерігається в нижній частині горізонта- перехід поступовий. горизонт В₁ темно-бурий, сіро-бурий або коричневий, ущільнений, грудкуватих, а горизонт В₂ нерівномірно прогумусірованний з патьоками гумусу, плотноватий, прізмовідная-грудкуватих. Потужність гумусового шару (А + В₁) В южноевропейской фації становить 60 ... 70 см, в східноєвропейській та казахстанської - 35 ... 45 (60) см-перехід поступовий. Іллювіально-карбонатний горизонт В_До(ВС_До) Темно-бурий або жовтий, з гумусними затеками, призматичний, щільний, містить багато белоглазки, а іноді і псевдомицелия, борошнистих скупчень, просочувальних плям, натічних кірок (на щебені в міжгірських улоговинах в межах фації помірно длітельнопромерзающіх грунтів). З_до - Грунтоутворюючих жовтувата порода з виділеннями легкорозчинних солей і гіпсу (в основному з глибини 1,5 ... 2,0 м). У восточносибирской фації темно-каштанових грунтів виділення гіпсу і легкорозчинних солей відсутні (південний Алтай, Хакасія, Тува, Забайкаллі).

Мал. Будова профілю каштанових грунтів: а - темно-каштанових- б- каштанових- в - світло-каштацових- г - лучно-каштанових

Каштанові грунти (рис., Б) поширені в середній підзоні сухих степів під полинно-типчаково і полинно-типчаково-ковилового рослинністю на лесовидних суглинках, сиртових глинах, засолених теоретичних відкладеннях. На відміну від темно-каштанових грунтів вони мають буро і коричнево-сірого забарвлення горизонту А, меншу потужність гумусового шару (30 ... 40 см), меншу глибину скипання (40 ... 45 см), схильні до утворення прізмовідная-крупнокомковатой структури в Подгорізонт в₁ і В₂, сильніше ущільнений горизонт В_До(ВС_До) При висиханні. У них відзначається більш висока залягання гіпсу (90 ... 150 см) і легкорозчинних солей. У восточносибирской фації виділення гіпсу і легкорозчинних солей відсутні, а карбонати спостерігаються у вигляді просочувальних плям, борошняних накопичень або натічних кірок на щебені.

Світло-каштанові грунти (рис., В) формуються в південній підзоні сухих степів під полинно-злакового і полинового рослинністю. Горизонт А грунтів (близько 15 см) светловато-сіро-коричневий, неструктурний або чешуйчато-слоеватий неміцною структури, пухкий, а подгорізонт В₁ сірувато-бурий, ущільнений, прізмовідная-грудкуватих. Щільний іллювіально-карбонатний горизонт В_До(ВС_До) Залягає ближче до поверхні, ніж у каштанових грунтів. Горизонт гіпсовий і легкорозчинних солей залягає на глибині 60 ... 120 см. У профілі світло-каштанових грунтів виражена солонцюватих (блискуча буро-коричнева корочка на структурних отдельностях, велике ущільнення).

Зі зростанням ступеня континентальності верхня межа іллювіально-карбонатного горизонту більш різка. Міцелярно-карбонатні каштанові і світло-каштанові грунти поширені тільки в Східному Передкавказзя.

Лучно-каштанові грунти (рис., Г) - полугідроморфние грунту зони сухих степів суббореального пояса. Вони розвиваються серед каштанових грунтів при тривалому поверхневому або грунтовому зволоженні по блюдцеобразним зниженнях, потяжінам, в межсопочних долинах під різнотравно-кустарничково-злакової рослинністю. За морфологічною будовою ці грунту близькі до каштановим, відрізняються від них більшою потужністю гумусових горизонтів (45 ... 55 см), більш високим вмістом гуматного гумусу (4 ... 6%, а іноді і до 8% в горизонті А).

Морфологічна будова лучно-каштанових грунтів наступне: Пекло -дерніна в цілинних грунтах-А - гумусово-аку-тивний горизонт (20 ... 30 см), пухкий, темно-сірий з коричневим відтінком, зернисто-порошістой або мелкокомковатий- В₁ - Перехідний гумусовий горизонт (15 ... 20 см), бурий з сіруватим, прізмовідная-комковатий- В₂ - Горизонт гумусових затекло (30 ... 40 см), на світло-бурому тлі відзначаються бурі і сіро-бурі патьоки, грудкувате-прізмовідний- В_до - Карбонатний горизонт (50 ... 70 см), ущільнений, світло-бурий, є карбонатні прожилки, плями і белоглазка, плоско-крупнокомковатий- З_до - Світло-бурий суглинок, неструктурний, карбонатний, пухкий.

Лучно-каштанові грунти підрозділяють на підтипи: луговато-каштанові (ознаки лугового процесу проявляються слабо) і лучно-каштанові.

Підтипи ділять на пологи: звичайні (на легкосуглинистих, суглинних і пилувато-супіщаних грунтоутворюючих породах, закипання в верхній частині горизонту В₁) - Карбонатние- вищелоченние- осолоделие- солонцюваті (горизонт В₁ містить більше 3% поглиненого натрію, під горизонтом В_до зустрічаються виділення гіпсу і легкорозчинних солей) - солончаковатие- слітие- глееватие- промитие- відсталі (на щільних породах).

На види грунту поділяють за вмістом гумусу (Темні - більш 4%, світлі - менше 4%), за потужністю гумусового горизонту, за ступенем солонцюватих аналогічно каштановим грунтам. Ґрунтовий покрив характеризується комплексністю. У складі комплексів крім звичайних каштанових грунтів присутні солонці, солонцюваті, осолоділі і солонмакуватими каштанові, відсталі, щебнисті грунту.

У темно-каштанових грунтах южноевропейской фації в горизонті А міститься 3 ... 4% гуматного гумусу. У верхніх горизонтах відношення С_гк: З_фк gt; 1, а в нижніх - знижується до 0,2 ... 0,7. Гумусові речовини високодісперсни- розчиняються у воді і здатні мігрувати навіть в карбонатної середовищі- в їх складі майже відсутні агресивні фульвокислоти і пов`язані з R<sub>2</sub>O<sub>3</sub> гумінові кислоти. У порівнянні з чорноземами каштанові грунти містять менше гумінових кислот, пов`язаних з кальцієм. Каштанові і світло-каштанові грунти Східного Передкавказзя містять менше гумусу (1,5 ... 3,0%), більш карбонатні (з 40 ... 60 см) і гіпсоносних (зі 100 ... 150 см). У каштанових грунтах низовий Дунаю в Румунії міститься всього 2% гумусу в горизонті А і 1,3% гумусу на глибині 60 см.

У горизонті А темно-каштанових грунтів східноєвропейської і казахстанської фацій міститься 3,5 ... 4,5% гумусу, в каштанових - 2,5 ... 3,5%, а в світло-каштанових-1,5 ... 2,5%. У складі гумусу міститься підвищена кількість фульвокислот. Середній запас гумусу в метровому шарі каштанових грунтів близько 200 т / га. Ємність поглинання в гумусового горизонту коливається від 15 до 40 мг · екв / 100 г грунту для суглинних різновидів. Колоїдна частина темно-каштанових грунтів насичена кальцієм (70 ... 80%), магнієм (20 ... 25%) - присутній натрій (менше 5%). У каштанових і світло-каштанових грунтах кількість поглиненого натрію зростає до 10 ... 15% від ємності поглинання. Реакція темно-коричневих і каштанових грунтів переважно нейтральна або слаболужна в верхніх горизонтах і лужна в нижніх, а реакція світло-каштанових грунтів слаболужна в верхніх горизонтах і лужна в нижніх.

Лучно-каштанові грунти в порівнянні з каштановими грунтами характеризуються більш високим вмістом гумусу (більше 5%). Їх профіль в результаті поверхневого весняного стоку промитий від легкорозчинних солей.

Вміст рухомих форм поживних елементів в каштанових грунтах залежить від гранулометричного складу, ступеня карбонатності, солонцюватих і варіює в межах 5 ... 20 мг фосфору і 10 ... 40 мг і більше калію на 100 г грунту.

каштанові грунту по гранулометричному складу по всьому профілю досить однорідні. Водно-фізичні властивості найбільш сприятливі у темно-каштанових грунтів і найменш - у світло-каштанових (із загальної, межагрегатной і внутріагрегатной пористості, вологоємності).