Группировка 2
Для этой группировки характерны хорошо дренированные на большую глубину почвы. В зависимости от содержания Са, способного к обмену, под деревьями, ежегодно теряющими листья, на материнских почвах, не содержащих карбонатов, образуются характерные слабокислые, мягкие, быстро минерализующие гумусы, а при наличие в материнских породах активных известняков (большое содержание СаСО3), образуются известковые гумусы.
Лесные почвы, содержащие слабокислые, мягкие, быстро минерализующие гумусы. Благодаря быстроте разрушения свежих органических остатков горизонт А0 практически отсутствует. Горизонт А1 имеет небольшую толщину (несколько см), слабо окрашен, постепенно переходит в минеральную почву и характеризуется слабо выраженной комковатой структурой. РН – 5-6,5.
В микробиологическом отношении эти почвы значительно более активны, чем те, что содержат грубый кислый гумус. Общая микрофлора более обильна, с более нормальным равновесием между группами бактерий, актиномицетов и грибов. Значение отношения бактерии/грибы=75). Активность различных физиологических групп микробов более-менее нормальная, если не считать отсутствие азотобактера из-за низкого значения рН почвы, однако фиксация атмосферного азота осуществляется клостридиями. Эти особенности состава микрофлоры объясняют скорость метаболизма растительных органических веществ (отсутствие истинной подстилки), наличие нитратов и отсутствие аммиачного азота.
Лесные почвы с известковым гумусом. Горизонт А0 практически отсутствует; горизонт А1окрашенный в черный цвет 10-20 см, содержит 8-12% органических веществ, обладает хорошо выраженной комковатой структурой и устойчив к выщелачиванию водой. Поглощающая способность почвы почти полностью определяется насыщением Са. Реакция среды 7-8. В биологическом отношении гумус отличается большой активностью. Значение отношения бактерии/грибы очень высокое (примерно 400). Представлены все физиологические группы, в том числе и азотобактер. В почве группировки 2 корни деревьев располагаются глубоко и чаще всего лишены хорошо развитой микоризы. Следует отметить обилие дождевых червей, которые играют важную роль в гомогенизации почвенных профилей.
Для степной растительности характерно образование травостоя и дернины- верхнего слоя почвы, интенсивно пронизанного корневищами и корнями трав. В условиях целины надземные побеги трав отмирают ежегодно полностью, что приводит к пополнению почвы органикой и увеличением ее потенциального плодородия. Для степной растительности характерно преобладание в 4-5 раз ризомассы (24-26 т/га) над наземной фитомассой, поэтому в условиях степных экосистем корни и их прижизненные выделения служат основным источником образования гумуса. Под степной растительностью в зоне высокотравных степей формируется совершенно особый по сравнением с лесом тип почвы – чернозем. Содержание гумуса в черноземе колеблется от 3 до 6%, содержание гумуса плавно снижается по профилю до глубины 100-110 см. Гумус черноземов отличается преобладанием гуминовых кислот над фульвокислотами (Сгк:С фк= 1,5-2,0), высокой степенью конденсации их ядра, доминированием фракций, связанных с кальцием. Для чернозема характерны также следующие особенности: водопрочная зернисто-комковатая структура, создающая благоприятный воздушный и водный режимы, глубокое залегание гипса и мицелярная форма карбонатов, хорошо развитая катионная поглатительная способность, устойчивость отношения С к N (10-12), нейтральная или слабощелочная реакция среды, образование глинных минералов группы монтмориллонита и иллита. Последние играют важную роль в процессах превращения органического материала в черноземах: с одной стороны, активизируя микробиологические процессы, они способствуют образованию гумусовых веществ, с другой – адсорбируют новообразованные гумусовые вещества, предохраняя их от быстрого вовлечения в круговорот. Особенности гидротермического режима (высыхание почвы летом и промерзание зимой), а также приведенные физико-химические особенности способствуют тому, что накопление гумуса достигает максимальных размеров именно в черноземах, где богатый растительный покров и достаточно активная деятельность микроорганизмов способствует образованию гумусовых веществ, а высокое содержание глинистых минералов обеспечивает их закрепление в почве.
Численность микроорганизмов, установленная методом прямого счета довольно высокая, как в заповедной, так и в окультуренном черноземе 300 млн – 12 млрд. клеток в 1 г сухой почвы. Существует прямая зависимость между биомассой микроорганизмов, содержанием азота и гумуса: самой высокой биомассе (косимый участок степи) соответствовало максимальное количество азота и гумуса; самой низкой (агроценоз) более низкое содержание азота и гумуса.
Мощность гумусового горизонта и постепенное уменьшение содержания перегноя с глубиной накладывают отпечаток на микробиологический профиль черноземной почвы. Независимо от подтипа чернозема распределение микрофлоры по профилю характеризуется снижением содержания микроорганизмов.
Сезонная динамика численности микроорганизмов в степных почвах тесно связана с гидротермическим режимом регионов. Наибольшая численность микроорганизмов чаще всего отмечается весной и осенью. В это время складываются наиболее благоприятные для микробов условия: достаточное количества тепла и влаги и высокий уровень запасов органического вещества в экосистеме. К изменению режимов влажности и температуры весьма чувствительны неспоровые бактерии. Их численность возрастает чаще всего весной при большом увлажнении почвы и снижается летом – в засушливый период. Актиномицеты менее чувствительны к недостатку влаги. Они более обильно развиваются летом и осенью.
В таксономической структуре микробных ценозов черноземов доминируют бактерии (82-86% микробного населения). В значительно меньшем количестве (10-14%) встречались стрептомицеты. Третье место по численности занимали грибы (1,2-3,8%). Соеди неспорообразующих бактерий часто встречались Pseudomonas fluorescens, P. myxogenes, P. radiobacter, Mycobacterium citreum, среди бацилл – Bacillus cereus, B. Megaterium, B. Simplex и др. В сообществах стрептомицетов доминируют представители группы Albus, кроме них наиболее часто встречались серые, реже группы Flavus, Glaucus, Chromogenus и др. Оливковые стрептомицеты встречались в основном в биотопах с антропогенной нагрузкой, синие – только в заповедных биотопах.
В сообществах микромицетов Хомутовской степи (Приазовье) наиболее часто встречались представители родов Trichoderma, Aureobasidium, Penicillium и др. Аспергиллы встречались редко, представители рода Fusarium несколько чаще, но в незначительных количествах.
Для функцинальной структуры микробных сообществ черноземов характерно численное превосходство олиготрофоф над остальными группами микроорганизмов. Также были многочисленны микроорганизмы, растущие на гуматах натрия и потребляющие минеральный азот. За ними в порядке уменьшения следовали аммонификаторы и клубеньковые бактерии, далее – денитрификаторы, целлюлозоразрушающие аэробные и анаэробные азотфиксаторы. Их численность не превышала 3 млн. в 1 г. Еще малочисленнее оказались нитрификаторы и анаэробные целлюлозоразрушающие микроорганизмы (неск. тыс.). Азотобактер встречался единично.
Каштановые почвы расположены в зоне сухих степей. Различают темно-каштановые почвы с содержанием гумуса 4-5%, каштановые – с 3-4% гумуса, светло-каштановые – с 1,5-3% гумуса. Внутри подтипов выделяют обычные, солонцеватые, солонцевато-солончаковые, остаточно солонцеватые и др. типы.
Мощность гумусового горизонта 30-45 см. Для каштановых почв также характерно преобладание в горизонте А гуминовых кислот над фульвокислотами.
Для сухих степей характерен более изреженный, чем в высокотравных степях, растительный покров. Наряду с разнотравьем с доминированием ковылей, типчака и тонконога (как в черноземных) возрастает роль полыни, пижмы, солянки. Продукционная способность этих степей ниже, чем черноземных. При разложении остатков полыни образуется большое количество щелочных металлов, что является причиной развития солонцеватости.
Каштановые почвы относятся к плодородным и почти все находятся в сфере с/х производства. На территории Европы сохранилось всего 1,5 тыс. га абсолютно заповедной сухой типчаково-ковыльной степи (заповедник «Аскания-Нова»).
Каштановые почвы характеризуются высокой биогенностью и значительной микробиологической активностью. Численность микроорганизмов достигает несколько млн. в 1 г почвы.
Соотношение основных таксономических групп микроорганизмов в микробных ценозах каштановых почв такое же, как в черноземе: доминирующее положение занимают споровые и неспоровые бактерии – 65%, актиномицеты занимают второе место – 34,6%, грибы – третье – 0,6%.
Видовой состав отдельных групп микроорганизмов напоминает таковой черноземов. Среди споровых бактерий преобладают B. megaterium, B. mesentericus, В. idosus. Весьма богата и разнообразна флора стрептомицетов. В каштановых почвах уменьшается численность микромицетов по сравнению с черноземами. Возрастает роль Penicillium, Alternaria, Hormodendrum, Phoma, уменьшается одержание грибов рода Mucor.
Деятельность микроорганизмов тесно связана с влажностью, температурой и наличием подвижных форм азота. В периоды, благоприятного сочетания гидротермических условий активизируется развитие аммонификаторов, нитрификаторов, целлюлозоразрушающих микроорганизмов, усиливаются мобилизационные процессы.
При правильном освоении каштановых почв улучшаются их агрофизические свойства: увеличивается порозность, повышается влагаемкость и водопроницаемость. При этом усиливается минерализация органических остатков и гумуса, возрастает отношение гуминовых кислот к фульвокислотам. Активация микробиологических процессов улучшает питательный режим почв: значительно увеличивается содержание нитратов, подвижных соединений фосфора.
При окультуривании каштановых почв возрастает численность аммонификаторов, нитрификаторов, увеличивается численность спорообразующих бактерий B. megaterium, B. mesentericus, В. idosus, стрептомицетов, мукоровых грибов.