Классификация черноземов

	Скачать реферат: Классификация черноземов

Содержание реферата

Введение
1. Условия почвообразования
   1.1. Климат
   1.2. Рельеф
   1.3. Почвообразующие породы
   1.4. Растительность
2. Черноземы типичные
   2.1. Морфологическое описание
   2.2. Гранулометрический состав
   2.3. Органическое вещество
   2.4. Физико-химические свойства
   2.5. Агрохимическая характеристика
3. Черноземы выщелоченные
   3.1. Морфологическое описание
   3.2. Гранулометрический состав
   3.3. Органическое вещество
   3.4. Физико-химические свойства
   3.5. Агрохимическая характеристика
4. Черноземы обыкновенные
   4.1. Морфологическое описание
   4.2. Гранулометрический состав
   4.3. Органическое вещество
   4.4. Физико-химические свойства
   4.5. Агрохимическая характеристика
Заключение
Литература

Введение

Почва является сложнейшей биокосной системой, образовавшейся в результате тесного взаимодействия природных факторов во времени. Оставаясь основным и незаменимым средством сельскохозяйственного производств, почв в тоже время выступает и как один из основных компонентов биогеоценоза, а следовательно, и биосферы в целом. В результате  сельскохозяйственного использования в почве происходят глубокие, а порой необратимые процессы, переводящие почвенную среду в иное качественное состояние. Находясь в неразрывном единстве с другими компонентами экосистемы, антропогенно преобразованная  почва меняет свои связи и соотношения с ними. Важно и к необходимо знать, в каком направлении вдут современные эволюционные процессы в почвах.

Почвенным эталоном («царем» почв по Докучаеву), наиболее ярко и полно отражающим факторы почвообразования и свойства почв является чернозем. Эти почвы, занимая около 9% площади в предела СНГ, составляют основу пахотного фонда (60%) и производства товарного зерна (80%), а также других видов сельскохозяйственной продукции. Черноземы, несмотря на их природное совершенство, неизбежно эволюционируют под воздействием естественных и, особенно антропогенных факторов. Естественная эволюция почв неразрывно связана с эволюцией ландшафта т.е. с изменением экологических условий, в равновесии с которым почва находится на определенном этапе педогенеза. Изменение факторов природной среды неизбежно приводит к изменению тех или иных свойств почвенного тела.

1. Условия почвообразования

1.1. Климат

Географическое положение Среднерусского Черноземья между 50 и 54° с.ш. обеспечивает получение значительной суммы солнечной радиации, равной 99 000 калорий на 1см2 горизонтальной поверхности (г. Воронеж).  Существенное влияние на состояние местного баланса тепла и влаги оказывает атмосферная циркуляция, которая активно участвует в сезонном перераспределении тепла и влаги. В течение теплого времени года доминирует режим солнечной антициклональной сухой погоды. Он формируется в массах континентально-умеренного воздуха. Такой воздух господствует в течение всего года.

Воздушные морские массы атлантического происхождения и арктический воздух с северо-запада и севера приходят на территорию Среднерусского Черноземья  в измененном виде. Летом сюда надвигаются воздушные массы континентально-тропического происхождения из Казахстана и Средней Азии.

Значительное протяжение Среднерусского Черноземья с запада на восток обусловливает некоторую разницу в повторяемости воздушных масс в западной и восточной половинах территории. На западе воздушные морские массы наблюдаются в 1,5—2 раза чаще, чем на востоке (особенно зимой, что вызывает оттепели). Поэтому климатические контрасты между востоком и западом зимой очень заметны.

Зимой температура меняется с юго-запада на северо-восток. В январе в Курской области средняя температура составляет -7°С, в Тамбовской области (самой холодной  из-за накопления холодных масс воздуха в Окско-Донской низменной равнине) равна —10...—12°С.

Летом температура в основном изменяется с севера на юг. В июле на севере она составляет 18—19°С, к югу повышается до 20—22°С. Район Среднерусской возвышенности имеет несколько пониженные температуры по сравнению с  Окско-Донской низменностью. На восточном склоне Средне-русской возвышенности температуры заметно выше, чем на западном. Особенно сильное влияние на температуру воздуха оказывает средняя меридиональная полоса возвышенности с максимальными абсолютными отметками. Под воздействием этой полосы изотермы опускаются к югу. Острова пониженных температур летом отмечаются в районе лесных массивов - Ленинского, Хреновского, Шиповского и Анинского.

Атмосферные осадки. Количество осадков убывает в направлении с северо-запада на восток и юго-восток от 650 до 450мм в  год. Годовая сумма осадков 500—550мм отмечается на большей части Среднерусской возвышенности, в западной и центральной частях Окско-Донской низменности. Около 450—500мм выпадает на востоке и юго-востоке территории. Только в долине р. Хопра и его притоков годовое количество осадков меньше 450мм и местами достигает 400мм. Пятнистость в распределении осадков по территории связана с неровностями рельефа и наличием Среднерусской, Калачской, Приволжской возвышенностей. Величина испаряемости с открытой водной поверхности увеличивается в юго-восточном направлении от 600мм на северо-западе территории до 800мм на юго-востоке. Отношение годовой суммы осадков к величине испаряемости изменяется от близкой к нейтральной на северо-западе до мало благоприятной на юго-востоке.

Влагообеспеченность. Осадки и температурный режим периода активной вегетации создают условия влагообеспеченности сельскохозяйственных культур, которые оцениваются гидротермическим коэффициентом (ГТК).

ГТК территории Белгородской и Воронежской областей изменяется от 0,9 до 1,1 и они относятся к незначительно засушливой зоне. Более полно Влагообеспеченность с/х культур характеризуют данные о запасах продуктивной влаги в почве. Они выражаются в мм водного слоя.

Изменение климатических условий на территории Среднерусского Черноземья лежит в основе широтной зональности почв. Выделенным климатическим зонам и подзонам соответствуют определенные почвенные подзоны. Подзоне северного лесостепья соответствуют, серые лесные почвы, черноземы оподзоленные и выщелоченные, подзоне южного лесостепья - серые лесостепные почвы и черноземы типичные (показатель увлажнения около 1,0); подзоне крупно дерновинных ковыльных степей с показателем увлажнения близким  0,9-0,7- черноземы обыкновенные и подзоне мелко дерновинных ковыльных степей с показателем увлажнения меньше 0,7 — южные черноземы. /1/

1.2. Рельеф

В тесной зависимости от геологического строения и геологической истории находится рельеф местности, который на территории Воронежской области крайне неоднороден.

Правобережье Дона, расположенное на восточных отрогах Средне-Русской возвышенности (а также на Калачской возвышенности) представляет собой приподнятую, сильно изрезанную реками, балками и оврагами возвышенность. Левобережная часть области, занимающая пространства в пределах Окско-Донской низменности к востоку от рек Дон и Воронеж и к северу от Калачской возвышенности, представляет низменную плоскую слабо эродированную равнину, разделяющую Средне-Русскую и Приволжскую возвышенности. Наивысшая абсолютная высота местности наблюдается в окрестностях г. Нижнедевицка, где она достигает 260 м над уровнем моря. Наиболее низкая абсолютная высота местности наблюдается на крайнем юго-востоке, где р. Дон пересекает границу Воронежской и Ростовской областей.

Низменная плоская слабо расчлененная равнина расположена в среднем на высоте 150 м над уровнем моря с отклонениями в сторону минимума до 80 м (г. Лиски)  и в сторону максимума до 175—190 м (на водоразделе р. Битюг и Токай).

Склоны речных долин имеют ясно выраженные террасы. Обычно выделяют четыре надпойменные террасы: первая возвышается над меженным уровнем реки на 8-12 м, вторая - на 15—25 м, третья - на 30-40 м и четвертая - на 50-60 м.  Наибольшее развитие имеют первая и вторая террасы, третья встречается реже, а четвертая еще реже.

Поверхность террас представляет собою равнинные участки, прорезанные неглубокими, но часто широкими ложбинами и балками. Речные долины имеют ясно выраженную асимметрию склонов. У большинства рек правый берег высокий, крутой, левый — пологий и низкий. Поверхность водоразделов в пределах области имеет общие черты и вместе с тем существенные различия. Различают следующие три части водораздельной поверхности:

центральный водораздел;

приводораздельный склон;

придолинный склон.

На территории Воронежской области имеются все типы рельефа. Такое сложное разнообразие рельефа не могло не сказаться  на почвообразовании, географическом и топографическом распространении почв.

Прямое участие рельефа в почвообразовании заключается в ряде геологических процессов (делювиальных, пролювиальных, аллювиальных и элювиальных), сопровождающихся распределением почвенной массы и наносов на поверхности земли. В этих процессах активную роль играют склоны различной крутизны, формы и экспозиции, высота местности и др. На территории Воронежской области влияние склонов на почвообразование наблюдается всюду. Однако это влияние склонов в зависимости от их крутизны, формы и экспозиции неодинаково.

Влияние склонов на почвообразование будет расти с увеличением их крутизны. Поэтому почвенный покров склонов будет отличаться от водораздельных плато тем больше, чем больше их крутизна. На слабопологих склонах эрозионные процессы протекают слабо, и процесс почвообразования проходит примерно в таких, же условиях, как и на плато. На покатых же и крутых склонах эрозионные процессы совершаются бурно, и в данном случае склоны тормозят развитие нормального для данной местности почвенного, покрова. В пределах Воронежской области повсюду можно встретить зависимость почвенного покрова от крутизны склонов. В большинстве случаев между крутизной склонов и мощностью почв существует такая связь: чем круче склон, тем меньше мощность гумусового горизонта и содержание в нем гумуса.

На почвообразование оказывает влияние также форма склонов. В природе встречаются склоны с одинаковым уклоном на всем его протяжении, склоны выпуклые, т. е. такие, у которых крутизна в верхней части незначительная, а с понижением возрастает, склоны вогнутые, у которых крутизна сначала большая, а затем книзу уменьшается. В зависимости от формы склона формируются различные почвы, и создается пестрота почвенного покрова

Таким образом, рельеф (макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф) Воронежской области весьма сложный и разнообразный. Он оказывает сильное влияние на почвообразование как прямое (непосредственное), так и косвенное — через климат, растительность, материнские породы. Хотя Воронежская область расположена в пределах подзон типичных и обыкновенных черноземов, почвенный покров ее представлен множеством других почв, заметно отличных от указанных зональных черноземов. Из этого следует, что при детальном изучении почв фактор рельефа должен непременно учитываться и отражаться на почвенных картах./2/

1.3. Почвообразующие породы

В пределах черноземных областей России почвы сформировались на разных по генезису и свойствам материнских породах, обладающих пестрым литологическим и гранулометрическим составом. Девонские, каменноугольные, меловые и юрские отложения в качестве почвообразующих пород встречаются чрезвычайно редко.

Несколько чаще в степной и лесостепной частях рассматриваемого региона в качестве почвообразующих пород выступают неогеновые глины. Для них характерны зеленовато-оливковый цвет, значительная карбонатность, призмовидная структура. Во влажном состоянии они становятся липкими, вязкими. Неогеновые глины содержат 60—80% физической  глины и 45—55% ила. Плотные глины неогена при близком залегании к поверхности создают геохимические барьеры на пути нисходящих потоков растворов, аккумулируют соли способствуют образованию солонцеватых почв, солонцов, солодей. 

В южной половине региона на склонах нередко в качестве почвообразующих пород выступают продукты разрушения писчего мела. На глубине 70—100см мелкозернистый элювий переходит в грубый рухляк мела и глубже подстилается  плотным писчим мелом. Элювий мела неоднороден по механическому составу и физико-химическим свойствам. Содержание физической глины в нем колеблется от 40-65%, крупной пыли - от 30-45%. Реакция среды щелочная (рН 7,8—8,4), карбонатность очень высокая (60-70СаСОз). Эти породы бедны элементами питания, обладают плохими физическими и водно-физическими свойствами. На них образовались черноземы остаточно-карбонатные имеющие заметное распространение в Белгородской и Воронежской областях.

Древнеаллювиальные отложения в качестве почвообразующих пород выступают местами на террасах рек. Они отличаются неоднородным составом и свойствами. Легкие по гранулометрическому составу породы имеют следующие  показатели: содержание SiO2 – 90-95%, полуторных окислов 1,5—6%; реакция среды колеблется от кислой до слабощелочной. Наряду с ними встречаются суглинистые и глинистые древнеаллювиальные почвообразующие породы со значительным содержанием глинистых частиц и поглощенных оснований, на которых формируются черноземно-луговые почвы высокого естественного плодородия.

По днищам балок распространены аллювиально-делювиальные отложения, сложенные материалом, смытым  со склонов, а также вынесенным из оврагов временными водотоками.

Лессы залегают на юго-западном склоне Среднерусской возвышенности до линии Дмитриев – Льгов - Гайворон. По гранулометрическому составу они относятся к классу крупно пылеватых средних суглинков с резким преобладанием фракции 0,05-0,01 мм, на долю которой приходится более половины всей массы породы. Иловатая фракция занимает второе место (20—28%). Физические свойства лессов хорошие. Плотность сложения составляет 1,29—1,31 г/см3, удельная масса  2,67-2,70, общая порозность превышает 50%. Лессы содержат 80% SiO2, 13% R2Оз, 1,5% окислов кальция и магния и 4% окислов калия и натрия в пересчете на прокаленную бескарбонатную навеску.

Лессы карбонатны (содержат 10—12% СаСОз), имеют слабощелочную реакцию (рН 7,6—8,2). Почвенный поглощающий комплекс их насыщен кальцием и магнием, сумма которых колеблется от 15 до 20 мг-экв/100г.

 Лессовидные тяжелые суглинки. В центральной и южной частях Среднерусской возвышенности, не покрывавшихся днепровским ледником, почвообразующими породами служат лессовидные суглинки элювиально-делювиального происхождения. Мощность их колеблется от 2—5м на водоразделах до 10-15м на склонах речных долин и балок. Они имеют буровато-желтый, палево-желтый и палевый цвета, комковато-призмовидную структуру, пористы, карбонатны с выделением СаСОз в виде плесени, псевдомицелия, белоглазки, журавчиков, дутиков. Физические свойства лессовидных суглинков характеризуются следующими показателями: объемная масса составляет 1,35—1,53г/см3, удельная масса 2,68—2,76, общая порозность 42—52%.

Покровные лессовидные глины. На территориях покрывавшихся днепровским ледником, почвы сформировались преимущественно на покровных лессовидных глинах, подстилаемых мореной днепровского оледенения, мощностью 1—10м. Мощность покровных лессовидных глин колеблется от 3 до 15м. В северной части рассматриваемого региона они отличаются вертикальной неоднородностью и в пределах верхней 2—3-метровой толщи этих пород отмечаются прослои и линзы песков, тонкая горизонтально слоистость. На остальной территории покровные глины имеют однородный гранулометрический состав до глубины 4-6м.

Покровные глины имеют желто-бурый с палевым или коричневатым оттенком цвет, комковато-призматическую структуру, сравнительно плотное тонкопористое сложение./1/

1.4. Растительность

Растительность, как известно, является ведущим фактором почвообразования. Поэтому характеристика растительного покрова как фактора почвообразования и как фактора географического распространения почв в пределах Воронежской области представляет особый научный интерес. Дело в том, что на территории Воронежской области проходит граница между лесостепной и степной зонами. В прошлом эта граница изменялась, что откладывало известный отпечаток на ход почвообразования и эволюцию почв.

Соотношение площадей, занятых степями и широколиственными лесами, изменялось в сторону уменьшения лесов и увеличения степей. Благодаря этому граница между степью и лесостепью передвигалась к северу. Лесные массивы постепенно вытеснялись степью, остепнялись

В настоящее время Воронежская область по растительному покрову, определяющему направление почвообразовательного процесса, делится на две неравные части: лесостепную и степную. Северная часть области, занятая лесостепью, охватывает очень большие пространства, благодаря чему она неоднородна как по флористическому составу, так и по соотношению отдельных растительных формаций. Лесостепная зона в пределах Воронежской области делится на подзону типичной лесостепи и подзону южной лесостепи. Степная зона в пределах Воронежской области делится на подзоны северной и южной степи. В  подзоне типичной лесостепи лесные массивы в настоящее время занимают частично водораздельные плато, склоны водоразделов, балки, речные долины. Растительность и флора лесных массивов (дубовых) представлены следующими видами растений.

Первый ярус их состоит из дуба с примесью ясеня, второй – из липы, клена остролистного и ильма. Часто можно видеть березняки и осинники, которые возникли здесь как временные леса после вырубки дубов. Подлесок состоит из орешника, черемухи, лесной жимолости и других кустарников. В травяном покрове преобладает или сныть, или медуница./2/

2. Черноземы типичные

2.1. Морфологическое описание

Типичные (мощные) черноземы имеют широкое распространение в северной, лесостепной, части Воронежской области. Они занимаю площадь, равную примерно половине территории всей области. В этой части области типичные черноземы являются  зональными и преобладающими почвами. На почвенной карте они выделяются в самостоятельную подзону, вытянутую с запада на восток. Неодинаковые природные условия (климат, растительность, рельеф, материнские породы), определяемые большими пространствами подзоны типичных черноземов, отложили известный отпечаток и напочвенный покров.

В пределах своей подзоны и в отельных ее районах типичные черноземы не имеют сплошного распространения. Они занимают наиболее выровненные места (водораздельные плато, слабо выраженные склоны водоразделов), характеризующиеся тяжелым механическим составов материнских пород и травянистой растительностью. Среди господствующих здесь типичных черноземов пятнами залегают почвы других типов. Обычно отклонение условий и сочетаний факторов почвообразования от зональных вызывает развитие интразональных типов и подтипов почв. Так, на материнских породах легкого механического состава развиваются почвы более северных широт (серые лесные, дерново-подзолистые). На материнских породах тяжелого механического состава, сильно обогащенных карбонатами кальция и магния, а также солями натрия, формируются почвы более южных широт (перегнойно-карбонатные, солонцовые). (Адерихин)

Профиль чернозема типичного мощного характерен, он малогумусный, тяжелосуглинистый.

Апах 0-25 см. Темно-серый, пылевато-порошисто-комковатый, тяжелосуглинистый, рыхлый, много мелких корней. Переход постепенный.

А 25-51 см. Темно-серый, мелкокомковато-зернистый, тяжелосуглинистый, слабо уплотнен, тонкопористый. Переход постепенный.

АВ 51-100 см. Темно-серый с бурым оттенком, комковато-крупнозернитый, слабо уплотнен, пористый, встречаются отдельные кротовины. Вскипает от соляной кислоты с 83см. Переход постепенный.

Вк 100— 145 см. Грязно-бурый с карбонатной плесенью, много кротовин, комковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен пористый. Переход заметный.

Ск 145—220 см. и глубже. Желто-палевый лессовидный, тяжелый суглинок, комковато-призматический с обильным псевдомицельем карбонатов и единичными темными кротовинами,

Строение чернозема типичного  среднемощного среднегумусного легкоглинистого рассмотрим на примере разреза заложенного на территории  Воронежской области, на поле люцерны.

Апах 0—26 см. Темно-серый, равномерно окрашенный, крупнокомковатый, глинистый,  уплотненный, много мелких корней. Переход заметный.

А 26—39 см. Темно-серый, зернистый легкоглинистый, слабо уплотнен, единичные кротовины. Переход постепенный.

АВ 39—72 см. Темно-серый с буроватым оттенком, комковато-зернистый, легкоглинистый, уплотнен, пористый, кротовины. Вскипание от соляной кислоты с 61см. Переход постепенный.

Вк 72—143 см. Грязно-бурый, пятнистый, неравномерно окрашенный, комковатый, легкоглинистый, уплотненный, много кротовин, псевдомицелий и плесень карбонатов кальция. Переход заметный.

Ск 143-230 см. Желто-бурая с палевым оттенком легкая глина, карбонатная, комковато-призматическая, единичные кротовины./1/

2.2. Гранулометрический состав

Гранулометрический состав черноземов типичных на лесах отличается своеобразием, заключающемся в преобладании крупнопылеватой фракции, на долю которой приходится более половины всей почвенной массы. В то же время  в них практически отсутствует фракция размером 1-0,25 мм. В соответствии с классификацией Н. А. Качинского(1958) эти черноземы относятся к среднесуглинистым иловато-крупнопылеватым. Фракции механических  элементов распределены по вертикальному профилю равномерно. Среди них на долю крупной пыли приходится 54-57%, ила - 20-24%.

На Окско-Донской низменной равнине отмечается существенное различие гранулометрического состава черноземов типичных Левобережного придолинно-террасового района, занимающего террасированные левобережья Дона и Воронежа шириной от 20 до 35км, и всей остальной ее территории. На террасах Дона между Воронежем и Павловском встречаются небольшие массивы черноземов типичных среднесуглинистых Они характеризуются средним содержанием физической глины от 35 до 40%, ила – 20-25, пыли – 12-18, ней пыли  - 16 - 22 и песка (1-0,05мм) – 35-45%.  Содержание их в верхней метровой толще почвы мало меняется генетическим горизонтам, но с глубины около 1-1,5м обычно отмечается облегчение гранулометрического состава.  На окраинах водораздельных пространств, примыкающих террасам, распространены черноземы тяжелосуглинистые  илловато-крупнопылеватые со средним содержанием физической глины 50-57%, ила 27-34, пыли – 24-29, крупной пыли 25-30 и песка 18-22%.

На остальной территории Окско-Донской низменности равнинны, доминируют черноземы типичные легкоглинистые. Содержание физической глины колеблется в пределах 61-69% в верхней полутораметровой толще этих почв и слабо увеличивается до 64—74% в горизонтах В и С. Такая же закономерность отметается и в отношении содержания иловатой фракции: в гумусовом горизонте А оно равно 30—39%, а глубже  достигает 35—47%. Преобладающими фракциями являются в гумусовом горизонте иловатая и крупнопылеватая, а в остальных горизонтах - иловатая и пылеватая./1/

Обычно на выровненных водоразделах почвенно-грунтовая толща отличается большой однородностью гранулометрического состава до глубины 4—5м, где лессовидные отложения сменяются мореными отложениями днепровской эпохи оледенения. Они играют роль водоупора и способствуют образованию верховодки в надморенной толще. Заметной неоднородностью отличается почвенно-грунтовая толща в местах, где черноземы  сформировались на лессовидных породах, надморенными озерно-ледниковыми отложениями. В этом случае 5-метровая толща наносов имеет двух- или трехчленное сложение./3/ 

В целом черноземы типичные на преобладающей территории Среднерусского Черноземья близки по гранулометрическому составу, что обусловлено формированием их на одинаковых по генезису почвообразующих породах. В связи с этим они мало различаются на протяжении подзоны по минералогическому и валовому химическому составу.

2.3. Органическое вещество

Легкоглинистые и тяжелосуглинистые черноземы типичные имеют гумус близкого состава. В нем содержание ГК постепенно уменьшается с глубиной от 47-51 в пахотном слое до 33-37% от Собщ у нижней границы горизонта АВ; фульвокислот увеличивается от 18-19 до 22-24% соответственно, а отношение ГК/ФК суживается от 2,8-2,5 до 1,7-1,4. В ряду среднесуглинистых, легко суглинистых и супесчаных черноземов вслед за уменьшением содержания физической глины (до 31-33, 20-24 и 12-13% против 63-67 в легкоглинистых) отмечается последовательное уменьшение содержания ГК, нарастание количества ФК и сужение их отношения. Эти показатели колеблются в пределах 43-37%, 24—30% и 1,8-1,3 в пахотном слое и 32-38%, 25-47% и 1,4-0,9 у нижней границы горизонта АВ. Наибольшие отличия характерны для супесчаных черноземов, в которых содержание ФК возрастает до 30-37% в горизонте А и 37—51 в остальной части профиля при снижении количества гумина с глубиной в гумусовом профиле от 30 до 20%. Сумма ГК в супесчаных черноземах остается на уровне суглинистых, но фракционный состав их резко меняется вследствие возрастания доли бурых ГК 1 (до 40-49% от суммы ГК) и снижения доли ГК 2 (до 48-29%).

Различия состава гумуса, обусловленные гранулометрическим составом, хорошо выявляются при анализе фракций гумусовых кислот. Общее содержание первой фракции их в черноземах типичных легкоглинистых и тяжелосуглинистых очень низкое (6-7%). В ее составе доминируют подвижные фульвокислоты и отношение ГК 1/ФК 1 колеблется от 0,7 до 0,4, а в нижней части почвенного профиля уменьшается до 0,2-0,3. Преобладают гумусовые кислоты второй фракции, содержание которых достигает 42-48 в горизонте А и 38-42% от Собщ в горизонте АВ. Отношение ГК 2/ФК 2 уменьшается с глубиной в гумусовом профиле от 4,2-3,7 до 3,4-2,5. Содержание третьей фракции гуминовых кислот составляет 11-13%, а отношение ГК 3/ФК 3 в гумусовом профиле меняется в пределах  1.5-2,1.

Черноземы типичные средне- и легкосуглинистые по общему содержанию гумусовых кислот не имеют явных различий с глинистыми и тяжелосуглинистыми, но в их составе усиливается роль фульвокислот (преимущественно во второй фракции, в которой отношение ГК 2/ФК 2 уменьшается почти в два раза). Еще более резко это проявляется в супесчаных черноземах, в гумусовых кислотах, у которых на первом месте выходит подвижная фракция. Ее количество последовательно возрастает с 32 в горизонте А до 37-42% от Собщ в остальной части профиля. Отношение ГК 1/ФК 1 в ней колеблется в пределах 0,9-0,6. Вторая фракция гумусовых кислот составляет всего лишь 27-29%, а  отношение ГК 2/ФК 2 в ней последовательно уменьшается с глубиной с 2-1.5 в слое 0-65 см до 0,8-0,6 на глубине 65-135 см. Количество третьей фракции возрастает с 9-11% в гумусовом профиле до 15-19% в горизонте ВС. Отношение ГК 3/ФК 3 составляет 1,4-1,6 в метровой толще почвы и затем уменьшается до 0,9.

Эти различия хорошо подтверждаются относительным содержанием фракций 1, 2, 3 в гумусовых кислотах. В супесчаных черноземах типичных оно составляет 45-52 для первой, 34-41 для второй и 11-14% для третьей, тогда как в черноземах тяжелого гранулометрического состава эти показатели таковы: 9-14, 64-77 и 11-20%.

Итак, степень гуматности гумуса черноземов типичных при одинаковой продолжительности периода биологической активности последовательно уменьшается с нарастанием песчанистости почвообразующих пород. Легкоглинистые и тяжелосуглинистые разности их характеризуются очень высокой степенью гумификации органического вещества (41-51% ГК от Собщ), гуматным типом гумуса (ГК/ФК = 2,2-2,8) с очень низким содержанием "свободных" (4-6% от суммы ГК), высоким - предположительно связанных с кальцием (77-К1%) и средним - прочносвязанных (15-18%) гуминовых кислот в горизонте А. В переходном горизонте АВ тип гумуса меняется на фульватно-гуматный (ГК/ФК = 1,4-1,8) и характеризуется высокой степень гумификации органического вещества (35-37%), очень низким содержанием "свободных" (5-6%), высоким - связанных с кальцием (76-79%) и прочносвязанных (19-21%) ГК.

Среднесуглинистые черноземы типичные уже по всему гумусовому профилю имеют гумус фульватно-гуматного типа с отношением ГК/ФК, равным 1,8-1,6. Степень гумификации органического вещества в них остается очень высокой (40-43%), содержание "свободных" ГК – низким (8-10%).

В легкосуглинистом черноземе типичном отношение ГК/ФК уменьшается до 1,6-1,4, степень гумификации органического вещества - до 37-40% от Собщ, а другие показатели близки к показателям среднесуглинистого.

Супесчаные черноземы отличаются многократно повышенным содержанием фракции "свободных" гуминовых кислот (38-47% к сумме ГК в горизонте А и АВ) и близким к низкому (33-48%) - фракции ГК 2, дальнейшим сужением отношения ГК/ФК от 1,3 в горизонте А и 1,1-6,9 в горизонте АВ, но степень гумификации органического вещества в них остается высокой (36-42% от Собщ). Эта особенность состава присуща и группе ФК супесчаного чернозема, которая более чем наполовину (54-59%) состоит из фракций ФК 1а и ФК 1, тогда как на долю фракции ФК 2 приходится лишь 31-34% от суммы фульвокислот. В глинистых и суглинистых черноземах эти показатели колеблются в пределах 20-26 для подвижных фракций и 51-66% для ФК 2./5/

2.4. Физико-химические свойства

Емкость обмена зависит от степени гумусированности и содержания глинисты частиц и колеблется от 28-32мг-экв/100г почвы у малогумусных среднесуглинистых до 45-50 у тучных легкоглинистых черноземов. С глубиной она последовательно уменьшается до 20-35 в нижней части горизонта АВ и 1б-3Омг-экв/100г, материнской породе. В составе поглощенных катионов натрий отсутствует, а водород содержится в небольших количествах только в гумусовом горизонте. Почвенный поглощающий и комплекс черноземов типичных насыщен кальцием и магнием.

По данным статистической обработки результатов массовых анализов, среднее содержание обменных кальция и магния, пахотных горизонтах колеблется в таких пределах: черноземы типичные тучные мощные и легкоглинистые среднемощные – 41-43, среднегумусные мощные и тяжелосуглинистые среднемощные – 37-39, малогумусные  тяжелосуглинистые – 33-35, малогумусные и среднегумусные среднесуглинистые – 25-29 мг-экв на 100 г почвы. С глубиной су обменных оснований и главным образом содержание кальция постепенно уменьшаются вслед за снижением количества гумуса. В горизонте А наиболее распространенных черноземов среднегумусных она в 1,5-1,7 раза выше по сравнению с горизонтом Вк и материнской породой, что свидетельствует об интенсивной биогенной аккумуляции обменного кальция.

Реакция почвенного раствора меняется по вертикальному профилю от нейтральной в верхней части гумусового горизонта (рН водный 6,8-7,2)  до слабощелочного горизонта А и щелочной в карбонатном горизонте и материнской породе (рН водный 8-8,4).

Черноземы типичные разных видов во всей подзоне характеризуются низким содержанием солей в 3-метровой почвенно-грунтовой толще. Сухой остаток чаще всего колеблется в пределах 0,05-0,09%./1/

2.5. Агрохимические свойства

Вносимые в почву удобрения подвергаются сложным превращениям. Взаимодействуя с почвенным растворам, почвенными коллоидами и другими высокодисперсными частицами почвы, воднорастворимые удобрения претерпевают химические и водно-химические изменения, сопровождаемые явлениями поглощения и фиксации их катионной и анионной части. Фиксируемые почвой удобрения не вымываются вниз по профилю при просачивании воды и в дальнейшем используются растениями. Происходит это благодаря тому, что рассматриваемые почвы обладают высокой поглотительной способностью в отношении катионов и анионов.

Для насыщения пахотного 20-сантиметрового слоя типичных черноземов фосфорной кислотой потребуется 15-процентного суперфосфата от 23 000 до 40 000 кг/га. Фосфорная кислота, поглощенная типичными черноземами, очень прочно закрепляется в них и в большей своей массе становится труднодоступной растениям. Из всего изложенного следует, что воднорастворимые фосфорные удобрения в типичные черноземы целесообразно вносить малыми дозами во время посева и в качестве подкормки после посева.

Азот в форме нитратов типичными черноземами не поглощается и быстро передвигается в низ по профилю при просачивании воды. В форме он поглощается почвой в большом количестве. При наличии в почвенном растворе кальция аммония непрочно закрепляется в почвенном поглощающем комплексе и при наличии дождей может перемещаться вниз по профилю.

Из сказанного следует вывод, что применение удобрений на полях должно осуществляться с учетом особенностей типичных черноземов в отношении вносимых в них удобрительных веществ с учетом свойств удобрений./2/ 

3. Черноземы выщелоченные

3.1. Морфологическое описание

Зональные выщелоченные черноземы в пределах Воронежской области, получили господствующее распространение лишь в Хохольском и Семилукском районах, их площадь в Воронежской области занимает свыше – 16%. Здесь они занимают водораздельное плато и склоны всех экспозиций. Однако наряду с преобладающими зональными выщелоченными черноземами имеют некоторое распространение и другие почвы, которые развиваются вследствие изменения местных условий и являются интразональными. Так, среди выщелоченных черноземов пятнами разной величины и формы залегают типичные мощные и среднемощные черноземы, приуроченные к слабопологим склонам южных экспозиций, выпуклым элементам микрорельефа водораздельных плато и к местам, где неглубоко залегают карбонатные породы, площадь под которыми растет с севера на юг подзоны. На склонах водоразделов, занятых лесом или недавно вышедших из-под старого леса, а также на отрицательных элементах рельефа среди выщелоченных черноземах развиваются оподзоленные черноземы, распространение которых невелико.

Профиль черноземов выщелоченных состоит из гумусово-аккумуляционного горизонта А, переходного горизонта АВ, выщелоченного карбонатного горизонта В, иллювиально-корбонатного горизонта ВСк и горизонта Ск. На пашне он имеет следующее строение.

А пах. 0 – 26 см. Темно-серый, комковато пылеватый, рыхлый, тяжелосуглинистый.

Переход заметен по «плужной подошве».

А 26 – 47 см. Темно-серый, слегка темнее предыдущего, слабо уплотнен, крупнопористо-трещиноватый, комковато-зернистый. Переход постепенный.

АВ 47 – 72 см. Темно-серый с бурым оттенком, тяжелосуглинистый, уплотнен,  зернисто-  комковатый. Переход постепенный.

В 72 – 98 см. Бурый, комковатый с призмовидными отдельностями, легкоглинистый, уплотнен, бес карбонатный. Переход ясный.

ВСк 98 – 147 см. Грязно-желто-бурый, неясноореховатый-комковатый, с затеками гумуса.

Ск 147 – 300 см. Палево-желтый тяжелый суглинок, плотный, с обилием карбонатной плесени и журавчиков СаСО3.

 Вскипание от соляной кислоты варьирует в пределах от 90 до 140 см, механический состав – от глинистого до супесчаного./1/

3.2. Гранулометрический состав

В распределении гранулометрических фракций по вертикальному профилю черноземов выщелоченных отмечены следующие общие закономерности. Во-первых, с глуби несколько нарастает содержание глинистых частиц и гранулометрический состав утяжеляется. В верхних слоях преобладающей фракцией обычно является крупная пыль, на месте находится ил, а в горизонте АВ и В они не меняются местами.

Во-вторых, на глубине 2-З м отмечается возрастание содержания песчаных фракций и облегчение гранулометрического состава, что связано с неоднородностью почвообразующих пород. В-третьих, в горизонте В прослеживается небольшое накопление илистых частиц, обусловленное лессиважем  оглиниванием бескарбонатной породы за счет выветривания первичных минералов.

Различия между тяжелосуглинистыми и легкоглинистыми черноземами по содержанию основных гранулометрических фракций невелики. Тяжелосуглинистые почвы содержат в горизонте А 55-59% физической глины, 35-43% крупно глины и 25-35% ила, в средней части профиля соответственно 60-65, 30-38 и 34-38%. Легкоглинистые черноземы имеют в горизонте А б1-64% физической глины, 28—35% крупной глины и 29-36% ила; в горизонте В соответственно 64-70%, 27-32% и 37-44%.

В суглинистых черноземах при содержании 30-36% физической глины резко преобладает песчаная фракция (42-59%), на втором месте находится фракция ила  (20-24%). Наконец, супесчаные черноземы, как правило, приуроченные к речным террасам, отличаются менее однородным гранулометрическим профилем. В них встречаются песчаные и суглинистые слои.

Современные пахотные черноземы, выщелоченные разными сельскохозяйственными культурами, характеризуются ухудшением  оструктуренности верхнего горизонта.

Пропашные культуры и пары наиболее сильно ухудшают структуру горизонта. Содержание агрегатов раз 10-0,25мм в нем колеблется в широких пределах и составляет в среднем 78%, в том числе на долю водопрочных приходится 57-61%. Среди водопрочных агрегатов преобладает фракция 1-0,25мм (40—46%), а наиболее ценные агрегаты размером 10—1мм составляют в среднем 15—17% (с колебаниями от 5 до 42%).

Под зерновыми культурами структура разрушается несколько меньше по сравнению с пропашными, и количество водопрочных агрегатов размером 10-1 мм колеблется от 6-51% в пахотном горизонте, при среднем 25%. С глубиной различия в структурном составе исчезают.

Восстановление структуры черноземов выщелоченных происходит под многолетними травами, особенно в слое 0-10см, где сумма водопрочных агрегатов возрастает до76%, в том числе размером 10-1 мм  - до 46%.

Положительное влияние на структуру черноземов оказали 30-40-летнии полосы, под которыми она полностью восстановилась во всей толще гумусового горизонта. Среднее содержание агрегатов 10-0,25 мм увеличилось до 90-93%, пыли уменьшилось до 3-5%. Структура отличается высокой водопрочностью. Сумма водопрочных агрегатов составляет 86%, в их составе преобладают агрегаты 10-1 мм (60-61%). Однако и под лесными полосами разброс данных большой: сумма водопрочных агрегатов размером 1мм колеблется от 25 до 73%, размером 1-0,25 мм – от16 до 45%.

В агрофизической литературе разработаны оценочные критерии и оптимальные параметры структурного состояния почв, т. е. такое сочетание количественных и качественных его показателей, при котором могут быть максимально использованы все жизненно важные для растения факторы и полностью реализованы потенциальные возможности выращиваемых культур. Установлено, что для сельскохозяйственных культур оптимальными являются агрегаты размером 0,25мм. Их оптимальное количество в черноземах тяжелосуглинистых должно быть не менее 75%, в глинистых - 85-90%, в том числе водопрочных — более 40%. Чернозем выщелоченные содержат в среднем 69-79% воздушно-сухих и 57-68% водопрочных агрегатов. Следовательно, современное структурное состояние черноземов выщелоченных  оценивается как удовлетворительное. Однако среди них увеличиваются площади почв с неудовлетворительным структурным состоянием.

Черноземы выщелоченные тяжелосуглинистые и легкоглинистые характеризуются благоприятными физическими свойствами, которые заметно изменяются при разном сельскохозяйственном использовании почв./2/

3.3. Органическое вещество

Гумус черноземов выщелоченных мощных легкоглинистый (61-64% физической глины) и тяжелосуглинистых (53-54%) в горизонте А и АВ характеризуется высоким содержанием гуминовых кислот (ГК) с колебаниями в пределах 39-45% к Собщ и широким отношением ГК/ФК, равным 2,0-2,7. В остальной части профиля отмечается уменьшение содержания ГК, увеличение количества гумина и сужение ГК/ФК до 1,4-1,6. В соответствие с показателями гумусного состояния по [4] эти черноземы относятся к почвам с высоким содержанием (7%) и запасами гумуса (155-160 в слое О-20 см и 570-640 т/га в метровой толще) гуматного типа с очень высокой степенью гумификации органического вещества.

Среднесуглинистые (36-38% физической глины) и легкосуглинистые (25-29%) черноземы по групповому составу гумуса несколько отличаются от глинистых и тяжелосуглинистых: в них нарастает содержание фульвокислот (ФК) до 20-28% против 17-19% в глинистых и уменьшается отношение ГК/ФК до 1,5-1,9. Они относятся к почвам со средним содержанием (4,4-4,9%) и запасам гумуса (110-120 в слое О-20 см и от 312 до 438т/га в слое 0-100 см) фульватно-гуматного типа с высокой и очень высокой степенью гумификации органического вещества в гумусовом профиле и средней за его пределами.

Черноземы, выщелоченные супесчаные с содержанием физической глины 9-11 и 12-15% существенно отличаются от глинистых и суглинистых по ряду показателей группового состава гумуса, прежде всего, увеличением суммы ФК в 1,3-1,8 раза и уменьшением отношения ГК/ФК до 1,4-1,1 в гумусовом профиле и до 0,8-0,5 за его пределами. Они относятся к почвам с низким содержанием (2,2-3,9%) и запасами (41-96 в слое 0-20 см и 174-234 т/га в слое 0-100 см) гумуса фульватно-гуматного типа и высокой степенью гумификации органического вещества (31-38% Сгк от Собщ).

Из приведенных данных следует, что степень гумификации органического вещества в черноземах выщелоченных тяжелого и легкого гранулометрического состава находится на близком уровне.

Однако при последовательном снижении физической глины от 61- 64 до 11-15% в групповом составе гумуса отмечается увеличение доли фульвокислот от 17-19 до 27-43% и уменьшение доли гумуса с 38-50 до 31-43%.

Таким образом, групповой состав гумуса, связанный с биохимической активностью почв, свидетельствует о наличии некоторых специфических особенностей гумификации в черноземах разного гранулометрического состава. Более определенно эта специфика выявляется при анализе фракционного состава гумуса, который является функцией солевого и минералогического составов, щелочности и кислотности и других условий взаимодействия органических соединений с минеральной частью почвы /8/. Поскольку гранулометрический состав почв и пород тесно связан с минералогическим составом, то он в значительной мере определяет фракционный состав гумуса и условия его закрепления в черноземах. Это подтверждается соотношением фракций гумусовых веществ и фракционным составом групп ГК и ФК.

Содержание первой фракции гумусовых кислот, свободных и связанных с подвижными R2O3, в горизонтах А и АВ находится на низком уровне, но оно последовательно увеличивается в ряду черноземов выщелоченных от легкоглинистых до легкосуглинистых с 5-9 до 10-14% от общего углерода и скачкообразно возрастает в супесчаных почвах до (20-29%). Наибольшее содержание (39-49%) этой фракции в супесчаных почвах отмечается в слое 70-100 см, содержащем 8-9% физической глины. Доля участия подвижных гумусовых кислот к их сумме нарастает в гумусовом профиле черноземов выщелоченных от 9-11. в легкоглинистых до 11-18, в тяжелосуглинистых, 17-28 в средне- и легкосуглинистых и до 32-58% в супесчаных

В отношении гумусовых кислот, связанных предположительно с кальцием, наблюдается менее выраженная обратная зависимость: количество их уменьшается с нарастанием песчанистости почвообразующей породы от 38-49 в легкоглинистых и тяжелосуглинистых до 34—38 в средне и легкосуглинистых и 25-34% от Собщ в супесчаных разновидностях. Относительное содержание второй фракции гумусовых кислот меняется в этом ряду соответственно от 70-83 до 59-60 и 39-55% от суммы гумусовых кислот.

Гумусовые кислоты третьей фракции, устойчиво связанные с R3O3 и глинистыми минералами, содержатся в небольших количествах (от 5-6 в легкоглинистых до 10-12% в супесчаных черноземах).

В черноземах выщелоченных разного гранулометрического состава первая фракция гумусовых кислот характеризуется значительным преобладанием ФК над ГК. Лишь в пахотном горизонте отношения ГК 1/ФК 1 близки к единице и повышаются до 1,3 в супесчаных почвах при внесении кальцийсодержащих мелиорантов. В остальной части почвенного профиля это отношение уменьшается до 0,6-0,2. Во второй фракции преобладают гумусовые кислоты с отношением ГК 2/ФК 2 от 0,8-1,5 в горизонте А супесчаных черноземов до 2-2,1 в легкосуглинистых, 2,4-3,1 среднесуглинистых, 3-3,4 тяжелосуглинистых, 3,3-3,8 легкоглинистых, а в горизонте АВ – от 0,9-1,7 в супесчаных до 2-2,8 в суглинистых и глинистых. Отношения ГК 3/ФК 3 находятся в пределах 1,2-2,6 и  1,3-1,6 в горизонтах А и АВ глинистых и суглинистых черноземах и 1,4-2,2 и 1,5-2,0 в супесчаных.

3.4. Физико-химические свойства

Физико-химические свойства почв, связанные с почвенным поглощающим комплексом, как известно, играют весьма важную роль в их развитии и плодородии.

Изучение и характеристика указанных свойств дает возможность также рационализировать агротехнические приемы и использование почв в сельском хозяйстве.

Наиболее высокие показатели физико-химических свойств почв относятся к вариантам выщелоченных черноземов глинистого и тяжелосуглинистого механического состава, а наиболее низкие показатели наблюдаются у легких по механическому составу выщелоченных черноземов. Варьирование физико-химических свойств хорошо согласуется также с гумусом почвы. Как правило, чем больше гумуса в почве, тем больше поглощенных катионов, выше их сумма и емкость поглощения.

Вниз по профилю почвы, поглощенные катионы, их сумма, емкость поглощения и гидролитическая кислотность изменяются в сторону уменьшения. Изменение поглощенных  катионов происходит медленно, а гидролитической кислотности очень быстро при переходе от пахотного к подпахотному горизонту.

Обращает на себя внимание очень высокая гидролитическая кислотность в пахотном слое выщелоченных черноземов, достигающая у тяжелосуглинистых вариантов 6,7 мг-экв на 100 г почвы. Объяснить такое явление можно исключительно выпаханностью почв благодаря длительному неправильному использованию их в сельском хозяйстве без применения удобрений /1/.

3.5. Агрохимическая характеристика

Рост применения удобрений в сельском хозяйстве обязывает колхозы и совхозы использовать их наиболее рационально и с максимальной эффективностью. Для этого при внесении удобрений необходимо знать, как взаимодействуют она с почвой и растениями, как быстро происходит процесс растворения и поглощения почвой, в какие формы при этом удобрения превращаются, и какова скорость этого процесса, легко затем усваиваются растениями и передвигаются ли они по профилю при выпадении осадков. Указанный круг вопросов изучался в течение ряда лет на выщелоченных черноземах Воронежской и Орловской областей в отношении фосфорсодержащих и сера содержащих удобрений.

Внесенные в почву растворимые минеральные удобрения, прежде всего, растворяются, а затем уже взаимодействуй с солями почвенного раствора, с твердой фазой почв, микроорганизмами и корнями растений. Взаимодействие с солями раствора влечет за собою в большинстве случаев образование трудно растворимых соединений, происходит так называемое химическое поглощение. Взаимодействие с твердой фазой почв, с почвенным поглощающим комплексом сопровождается физико-химическим поглощением и переводом их в адсорбированное состояние. Взаимодействие же растворимых удобрений с микроорганизмами и корнями растений вызывает биологическое поглощение и перевод в органическую форму.

Во всех указанных случаях происходит прочная фиксация удобрений, благодаря которой они закрепляются в почве,  предохраняются от выщелачивания в нижние горизонты и служат резервным фондом для питания растений в период их вегетации /2/.

4. Черноземы обыкновенные

4.1. Морфологическое описание

В пределах Воронежской области обыкновенные черноземы получили широкое распространение. Они занимают примерно 0,5 всей площади. Обыкновенные черноземы обособлены в виде самостоятельной подзоны, которая широкой полосой тянется с юго-запада на северо-восток. Подзона обыкновенных черноземов на территории Воронежской области расположена примерно южнее линии Борисоглебск - Новохоперск - Елань-Колено - Абрамовка - Таловая – Лосево - Лиски - Острогожск.

Почвенный покров данной подзоны является неоднородным, в силу чего она делится 4 природных района. Помимо преобладающих обыкновенных черноземов здесь встречаются интразонально в виде больших и малых пятен выщелоченные, типичные, южные, карбонатные, солонцеватые, оподзоленные черноземы, лугово-черноземные почвы, луговые, болотно-луговые, серые лесные, дерново-подзолистые, солонцовые, осолоделые, аллювиальные, эродированные, песчаные и другие почвы /2/.

На террасах рек встречаются черноземы малогумусные среднемощные суглинистые. Профиль такого чернозема характеризуется 151, заложенным на территории колхоза «Заря»  Петропавловского района Воронежской области (верхняя терраса Дона). Пашня. Вскипание с 63см. Карбонатные выделения в виде плесени - с 72см, в виде белоглазки - с 115см.

Апах 0-25см. Темно-серый, комковато-пылеватый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, рыхлый. Переход заметный.

А 25-35см. Темно-серый, комковато-зернистый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, слабо уплотнен, тонкопористый, единичные кротовины. Переход постепенный.

АВ 35-64см. Темно-серый с коричневато-бурым оттенком, зернисто-комковатый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, уплотнен. Переход заметный.

ВСа 64-137см. Желто-бурый, комковатый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, уплотнен, много кротовин, белоглазка /1/.

4.2. Гранулометрический состав

В пределах подзоны абсолютно доминируют черноземы обыкновенные легкоглинистые и тяжелосуглинистые, на долю которых приходится свыше 99% занимаемой ими площади. Легкоглинистые почвы содержат в среднем 64-70% физической глины, 34-43% ила, 26-32% пыл, 22-29% крупной пыли и 4-8% песка. Преобладающими фракциями являются иловатая и пылеватая. Черноземы обыкновенные тяжелосуглинистые на водораздельных пространствах по содержанию основных гранулометрических фракций приближаются к легкоглинистым. Среднее содержание физической глины в них находится в пределах 52-58% Преобладающей фракцией также является иловатая (28-33%), но второе место занимает не пылеватая, а крупнопылеватая, хотя содержание этих фракций в нижней части профиля выравнивается. Характерным для тяжелосуглинистых почв является увеличение содержания песчаных фракций (до 15-23%)

Среднесуглинистые и легкосуглинистые почвы встречаются террасах рек. В среднесуглинистых черноземах преобладает песчаная фракция (36-47%), на втором месте  находится иловатая (22—26%), а сумма всех пылеватых фракций составляет 31—39%. Для  легкосуглинисты почв характерно дальнейшее увеличение содержания песчаных фракций, на долю которых приходится 2/3 почвенной массы. Иловатая фракция остается в числе преобладающих, но содержание составляет всего лишь 16-18%.

Наконец, по левобережью Хопра встречаются черноземы обыкновенные супесчаные, развитые на современных аллювиальных отложениях, иногда на флювиогляциальных песках. В  среднем они содержат 80-82% песчаных фракций, 10% ила и 8-10% пыли /9/.

В целом почвенный профиль черноземов обыкновенных. Характеризуется относительно однородным гранулометрическим составом с равномерным распределением гранулометрических фракций по генетическим горизонтам. Колебания в количестве большинства из фракций на различной глубине профиля обычно не выходят за пределы 3-7%. Однако, пахотный горизонт в некоторых случаях содержит на 5-7% ила меньше, чем остальные горизонты, что связано с выпаханностью и выдуванием ветром тонких частиц из него. В других случаях колебания в содержании основных гранулометрических фракций обусловлены неоднородностью почвообразующих пород и утяжелением их состава с глубиной /1/.

4.3. Органическое вещество

Гумус черноземов обыкновенных легкоглинистых и тяжелосуглинистых характеризуется очень высокой степенью гумификации органического вещества в горизонте А (41-46), высокой – в горизонте АВ (35-41% от Собщ) и относится к гуматному в гумусовом профиле и фульватно-гуматному в горизонте ВСа. В составе  гуминовых кислот фракция ГК 1 играет незначительную роль (4-7% от суммы ГК). Второстепенное значение имеет фракция ГК 3 (15-20%), а доминирует фракция ГК 2 (74—80%) В группе фульвокислот первое место, но при меньшем содержании, чем в гуминовых кислотах, занимает фракция ФК 2 (36-66%), а второе и третье места делят  фракции 1а + 1 (18-3б) и ФК 3 (14-35%).

Общее содержание гумусовых кислот в горизонте А и АВ колеблется в интервале 51-61%, а относительное содержание в них первой, второй и третьей фракций меняется в пределах 8-16, 64-79 и 14-22%. В первой фракции гумусовых кислот преобладают подвижные фульвокислоты (ГК 1/ФК 1а + 1 = 0,4-0,7), во второй и третьей - гуминовые кислоты (ГК 2/ФК 2 = 3-5 и ГК 3/ФК 3 = 2-3).

С уменьшением содержания физической глины в черноземах обыкновенных среднесуглинистых (до 37-42%) и легкосуглинистых (до 25-26%) наблюдается последовательное сужение отношения ГК/ФК в гумусовом профиле (до 2,7-2,1 и 2,2-1,7 соответственно) при сохранении очень высокой степени гумификации вещества (42-50 в горизонте А, 38-45% от Собщ в горизонте АВ) и высоком относительном содержании фракции ГК 2 (75-82% к сумме ГК). Существенных изменений относительного содержания фракций ГК1 и ГК 3 не происходит. Отмечается небольшое увеличение содержания группы ФК. (до 19-22% против 14-16% в глинистых и тяжелосуглинистых почвах). Общее содержание гумусовых кислот в гумусовом профиле средне и легкосуглинистых черноземов колеблется от 58 до 69% к Собщ, а отношения ГК 1/ФК 1, ГК 2/ФК 2, ГК 3/ФК 3 в них составляют 0,3-0,8, 3-4, 1,6-2,1.

Черноземы обыкновенные супесчаные резко отличаются не только слабой гумусированностью, но и составом гумуса. С увеличением в них содержания песчаных фракций меняется соотношение основных групп гумусовых веществ. В супесчаных почвах, одна из которых имеет 17-19% физической глины, 11-14% среднего и 53-61% мелкого песка, а другая 11-13% физической глины. 75-78% среднего и 7-8% мелкого песка происходит сужение ГК/ФК до 1,4-1,7 и 1,2-0,8 соответственно. Тип гумуса в них фульватно-гуматный с высокой степенью гумификации  органического вещества (36-43 и 34-37% Сгк к Собщ), с относительным содержанием фракции ГК 1, ГК 2, ГК 3 в гуминовых кислотах соответственно: 7-18 и 29-39, 69-80 и 44-58, 11-16 и 17-19%. В группе фульвокислот возрастает (по сравнению с суглинистыми почвами) содержание подвижные фракций до 39-41 и 58-64% и уменьшается доля ФК 2 до 34-48 и 20-28 от суммы ФК в супесчаных черноземах обыкновенных с содержанием физической глины 17-19 и 11-13% соответственно /5/.

4.4. Физико-химические свойства

Черноземы обыкновенные имеют слабощелочную реакцию в горизонте А и щелочную - в остальной части профиля. Гидролитическая кислотность в них обнаруживается лишь в  собственно гумусовом горизонте, и величина ее колеблется в пределах 1-Змг-экв/100г почвы. Даже в пахотных горизонтах степень насыщенности основаниями обычно не опускается ниже 94-96%. Почвенный поглощающий комплекс насыщен кальцием и магнием. Отношение их в гумусовом горизонте колеблется от 6:1 до 10:1, а в нижних горизонта от 4:1 до 7:1, что указывает на более активную биогенную аккумуляцию обменного кальция. Сумма обменных оснований в черноземах обыкновенных тяжелого гранулометрического состава составляет 36-48мг-экв/100г в пахотном горизонте и постепенно уменьшается до 24-30 на глубине 180-200см.  Среднее содержание обменных оснований, по данным статистической обработки, в пахотной слое тяжелосуглинистых и глинистых почв равно 38-44мг-экв/100г, а на глубине около двух метров – 25-28.

Облегчение гранулометрического состава сопровождается изменением этих количественные показателей. Черноземы легкого гранулометрического состава, как правило, характеризуются нейтральной реакцией гумусового горизонта, слабощелочной и щелочной - в остальной части профиля. В пахотном горизонте их степень насыщенности основаниями снижается до 86%. Сумма поглощенных оснований колеблется от 22-24 в суглинистых до 8-10мг-экв/100г в супесчаных почвах. Соотношение катионов кальция и магния сохраняется на том же уровне, что и в черноземах тяжелого механического состава.

Следует отметить, что в черноземах обыкновенных обнаруживается поглощенный натрий, но количество его, как правило, составляет 0,6-0,9мг-экв/100г.

Наряду с черноземами обыкновенными обычного рода рассматриваемой подзоне имеют некоторое распространение черноземы солонцеватые, которые приурочены к прибалочным вогнутым склонам южных экспозиций, где соленосные палеогеновые глины подходят близко к поверхности. Полнопрофильные черноземы глубокосолонцеватые имеют среднюю мощность гумусового горизонта от 53 до 68см и характеризуются преимущественно глинистым составом. В глинистых почвах содержание физической глины в горизонте А колеблется в пределах 62-70%, а с глубиной нарастает до 73-84%. Содержание ила меняется с 38-44% в пахотном слое до 50-64% в горизонтах В и С /2/.

4.5. Агрохимическая характеристика

Обыкновенные черноземы Воронежской области по валовому химическому составу и агрохимическим свойствам являются богатыми плодородными почвами. Они содержат в составе большие запасы всех питательных элементов, необходимых растениям, обладают хорошими физическими (водными, воздушными, тепловыми) свойствами, весной и летом в благоприятные для микроорганизмов периоды имеют в достаточном количестве усвояемые питательные вещества. В отдельные периоды вегетации растения ощущают недостаток в азоте или фосфоре, или одновременно в двух элементах несмотря на то, что запасы азота и фосфора в почве очень велики. В эти периоды указанные элементы находятся в труднорастворимой, малорастворимой для растений форме.

Эффективность удобрений на обыкновенных черноземах поэтому тесно связана с агрохимическими свойствами последних, которые в свою очередь зависят от уровня агротехники и от правильного использования почв /2/.

Заключение

Изложенный материал показывает, что почвенный покров Воронежской области отличается известной неоднородностью, что объясняется изменением физико-географичеоких и топографических условий. На территории области выделяются подзоны черноземных почв, которые с северо-запада на юго-восток следуют в таком порядке: выщелоченные черноземы, типичные черноземы, обыкновенные черноземы, южные черноземы.

В пределах указанных подзон вследствие изменения геоморфологических условий и почвообразующих пород выделены 8 почвенных районов, почвы которых отличаются друг от друга рядом особенностей. В каждом почвенном природном районе в свою очередь наблюдается известная, иногда значительная пестрота почв, затрудняющая планирование и практическое осуществление агрономических мероприятий при использовании почв в сельском хозяйстве области. 

Указанная географическая и топографическая неоднородность почв на территорий области является вполне закономерной и обусловлена различным сочетанием факторов почвообразования, наблюдающихся в отдельных местах в ходе эволюции почв.

Литература

1 Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского  Черноземья. Изд. Воронежский университет, 1993.

2 Адерихин П.Г. Почвы Воронежской области, их генезис, свойства и краткая агропроизводственная характеристика. Изд. Воронежский  университе, 1963.

3 Макеева с соавт., 1981.

4 Щеглов Д.И.Черноземы центра русской равнины и их эволюция под  влиянием естественных антропогенных факторов. Изд. «Наука», Российская  академия наук, 1999.

5 Ахтырцев Б.П., Ефанова Е.В. Гумус подтипов среднерусских черноземов разного гранулометрического состава. Изд. ВГУ,1998.

6 П.Г. Адерихин, 1957-1959.

7 П.Г. Адерихин, 1958.

8 Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд. Моск. ун-та. 1992.

9 Дегтярева, Жулидова, 1975.

10 Атлас Воронежской области. Воронеж, 1994.