Статья: Зависимость морфологии агрокаштановых почв сухостепной зоны от микрорельефа

Почвы первой катены морфологически имеют как сходные, так и отличительные особенности. Так, общим является наличие достаточно мощного (30-50 см) агрогоризонта. Во всех исследуемых разрезах горизонт был подразделен на два подгоризонта. Первый, мощностью от 10 до 15 см, образовался в результате современной обработки почвы, за счет чего имеет глыбистое и бесструктурное состояние (рисунок. 3F). Для верхних агрогоризонтов первых двух разрезов не характерно вскипание от кислоты, исключением является разрез KCH-3, в котором фиксируется сплошное вскипание вплоть до 40 см. В разрезе KCH-1 вскипание носит локальный характер. Агрогоризонты разреза KCH-2 не вскипают за счет аккумуляции талых и дождевых вод, способствующих глубокому промачиванию и выщелачиванию карбонатов кальция. Особый водный режим отразился на форме карбонатных новообразований аккумулятивно-карбонатного горизонта, для которого, в отличие от других, отмечается наличие только мицелярных форм. Во всех разрезах сохранился главный диагностический горизонт каштановых почв - ксерометаморфический (BMK), благодаря чему они классифицируются как агрокаштановые. Для BMK характерна призматическая структура, иногда уплощенная, а также наличие темных гумусо-глинистых кутан на гранях структурных отдельностей. В целом эти горизонты лишены карбонатов и не вступают в реакцию с кислотой. Вскипание отмечено лишь в разрезе KCH-1 за счет расположения ниже сегрегационного аккумулятивно-карбонатного горизонта и подтягивания почвенных растворов из него в результате процесса промачивания и иссушения.

Вторая катена орографически существенно отличается от первой. Средняя разница высот между первой и второй катенами составляет 2,5 м (max - 3,5 м, min - 1 м) (рисунок 4). Разница высот отразилась на морфологических особенностях почв. Разрез KCH-4, также заложенный в 66 м от проселочной дороги на высоте 74,2 м над ур. м, характеризуется наличием двух агрогоризонтов Pica и P2ca, pb общей мощностью 35 см.

Оба подгоризонта вскипают с поверхности и имеют глыбистую структуру. Особенности горизонта P2ca, pb заключаются в наличии крупных морфонов припаханных фрагментов нижележащего карбонатного горизонта BCAi,nc (35 до 72 см) (рисунок. 3E). Горизонт имеет сложную структуру нескольких порядков: первый - крупные призмы, которые при физическом воздействии распадаются на более мелкие; второй - ореховатые отдельности, грани призм покрыты тонкими серыми кутанами.

Ниже аккумулятивно-карбонатного горизонта до глубины 90 см выделен глыбистый переходный горизонт к почвообразующей породе BCca. Название почвы по ПО-2008 - агрозем аккумулятивно-карбонатный агроэродированный сегрегационный легкосуглинистый на желто-бурых суглинках, по WRB-2015 - Eutric Calcaric Cambisols (Loamic, Aric, Protocalcic, Densic). Небольшая мощность агрогоризонта, а также цветовые и структурные характеристики не позволили идентифицировать почву как Kastanozems, наиболее подходящая реферативно-почвенная группа для данной почвы - Cambisols.

Рисунок 4 - Почвенные разрезы второй катены

Разрез KCH-5 находится в ложбине на высоте 74,6 м над ур. м и имеет более темную окраску всех горизонтов за счет лучшего промачивания почвенной толщи, а также выщелачивания карбонатов на всю мощность вскрытого профиля. За счет более высокого положения относительно предыдущего разреза мощность арогумусового горизонта выше и составляет 40 см. Отличительной особенностью данного разреза является наличие трех агрогоризонтов. Верхние 9 см представлены современным агрообрабатываемым горизонтом P1 крупноглыбистой структуры. Ниже до глубины 26 см выделен второй горизонт P2 более плотного сложения с массивной глыбистой структурой. С 26 до 42 см фиксируется агрогоризонт P3pb с хорошо различающимися припаханными морфонами недиагностического горизонта Bi, yu (рисунок 3B). Морфоны утратили естественную структуру и в настоящее время, как и горизонт в целом, имеют непрочную глыбистую структуру. Начиная с 42 см выделен горизонт Bi, yu. Он имеет очень плотное сложение, а также крупнопризматическую структуру, на гранях которой имеются тонкие темно-серые кутаны. Горизонт весь пронизан узкими темными языками и трещинами, заполненными материалом вышележащего агрогумусового горизонта. Горизонт сменяется переходным к почвообразующей породе слоем BC глыбистой структуры с небольшими гумусовыми затеками. Название почвы по ПО-2008 - агрозем глинисто-иллювиированный темно-языковатый среднесуглинистый на желто-бурых суглинках; по WRB-2015 - Haplic Kastanozems (Loamic, Aric, Tonguic).

В 230 м к северо-востоку от предыдущего профиля заложен почвенный разрез KCH-6, относительная высота которого над уровнем моря составляет 75,4 м. Как и в случае разреза KCH-3 первой катены, на повышенных участках рельефа в условиях слабо промывного водного режима образовались солонцовые почвы. Об этом свидетельствует выщелачивание верхних 46 см почвенного профиля, а также бесструктурное состояние современных и бывших агрогоризонтов, а также характерный для солонцовых почв белесый оттенок. Ниже выделен плотный горизонт BMKsn каштанового цвета столбчатой структуры. Кутаны серые не сплошные темнее внутрипочвенной массы. С 46 до 54 см выделен недиагностический горизонт Bca непрочно призматической структуры. Горизонт максимальной аккумуляции вторичных карбонатов BCAi,nc (54-85) очень плотного сложения, крупно призматической структуры при физическом воздействии призмы распадаются на ореховатые отдельности. Новообразования в виде белоглазки крупные диаметром до 3 см (рисунок 3D). Горизонт имеет тонкие редкие серые кутаны на гранях призматических структур. Название почвы по ПО-2008 - агрокашта- новая солонцеватая сегрегационная среднесуглинистая на желто-бурых суглинках, по WRB-2015 - Calcic Kastanozems (Clayic, Aric, Cambic, Protosodic).

Для почв второй катены характерны меньшие значения мощности агрогоризонтов. Так, средняя мощность пахотных горизонтов равна 34 см (min - 29, max - 40). Отличительной особенностью является наличие в нижних пахотных слоях крупных различимых морфонов карбонатных и срединных (B) горизонтов (признак pb), что при одинаковой обработке почвы свидетельствует об изначально меньших мощностях верхних природных горизонтов. Территория Иловлинского района характеризуется пестротой почвенного покрова, в результате чего даже на небольшой по протяженности катене обнаружены комплексные почвы, представленные солонцеватыми подтипа агрокаштановых почв (разрез KCH-6), в которых проявляются процессы осолонцевания в виде столбчатой структуры ксерометаморфического горизонта BMKsn. Карбонатные горизонты, за исключением разреза KCH-5, характеризуются ярко выраженной педо- генной аккумуляцией карбонатов кальция (белоглазка).

Почвы первой и второй катен морфологически схожи, но имеют ряд особенностей (таблица 1). Среди элементарных почвенных процессов (ЭПП), протекающих в исследуемых почвах общими являются глинисто-иллювиированный (наличие тонких кутан), а также агротурбация (механическое перемешивание почвы). Отличительной особенностью почв на возвышенных участках рельефа является процессы окарбоначивания и осолонцевания, тогда как в понижениях происходит обратный процесс - выщелачивание.

Морфологически общим для всех изученных разрезов является наличие достаточно мощного агрогоризонта мощностью от 29 до 50 см. В настоящий момент исходя из морфологического описания мощность современной обработки почвы составляет в среднем 15 см (min - 10, max - 17). В 4 из 6 исследуемых разрезов фиксируется сохранившийся ксерометаморфический горизонт, мощность которого варьирует от 13 до 20 см. Горизонты BMK первой катены, как правило, имеют тонкие серые кутаны и сплошное вскипание от кислоты. Для горизонтов второй катены в условиях пониженного рельефа присуще наложение солонцеватого признака sn за счет чего горизонты приобретают более темный цвет, характерный блеск, а также тенденцию к столбчатости структуры. Почвенные разрезы микропонижений отличаются наличием после BMK недиагностического горизонта B. Горизонт отличается большой мощностью (до 55 см), отсутствием вскипания, а также наличием темно-серых гумусо-глинистых кутан и языков, проходящих через весь горизонт. Верхняя граница горизонта максимального накопления карбонатов кальция варьирует от 35 до 70 см в зависимости от положения относительно рельефа. Для него характерна наличие крупных сегрегационных форма карбонатных новообразований в виде белоглазки диаметром до 3 см, а также тонких и не сплошных кутан, приуроченных к вертикальным граням призматических отдельностей.

Таблица 1

Основные элементарные почвообразовательные процессы почв, исследуемых катен

Выводы

В целом почвенный покров исследуемого агроландшафта типичен для данной природной зоны и характеризуется наличием как слабо измененных агрокаштановых типов, так и агрогенно-преобразованных (агроземов аккумулятивно-карбонатных). В условиях слабого промывного режима на повышенных участках рельефа распространение получили солонцеватые подтипы агрокаштановых почв.

Мощность агрогоризонтов варьирует от 29 до 50 см. В настоящее время мощность современной обработки почвы составляет в среднем 15 см. В большинстве исследуемых разрезах сохранился главный диагностический горизонт каштановых почв и их агровариантов - ксерометаморфический горизонт, мощность которого варьирует от 13 до 20 см. Верхняя граница карбонатного горизонта варьирует от 35 до 70 см в зависимости от положения относительно рельефа.

В результате проведенных исследований была установлена зависимость между морфологическими характеристиками и положением почвы относительно микрорельефа. В местах пониженного рельефа в условиях избыточного увлажнения талыми и дождевыми водами происходит выщелачивание почв на всю мощность вскрытого профиля (до 100 см), а также утяжеление гранулометрического состава.

Таким образом, при изучении почвенного покрова той или иной территории важно учитывать ее геоморфологические особенности не только макро- и мезоуровня, но и рельеф микроуровня, в силу того что он сказывается на процессах почвообразования, в особенности на перераспределении энергии и вещества, что приводит к формированию неоднородного по своим свойствам почвенного покрова.

Полученные результаты позволяют более детально изучить особенности генезиса агрогенно-преобразованных каштановых почв сухостепной природной зоны в условиях изменяющегося микрорельефа.

Библиографический список

1. Беляков А.М. Типизация пашни в агроландшафтах Волгоградской области // Аридные экосистемы. 2021. Т. 27. №1 (86). С. 119-126.

2. Васильченко Н.И., Звягин Г.А. Проявление агрогенной трансформации в почвах сухостепной зоны Республики Казахстан // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2015. №1 (29). С. 6-15.

3. Герасимова М.И. Классификация почв России: путь к следующей версии // Почвоведение. 2019. №1. С. 32-42.

4. Горохова И.Н., Хитров Н.Б., Кравченко Е.И. Изменение засоленности орошаемых почв участка Червленое за четверть века (Волгоградская область) // Почвоведение. 2020. № 4. С. 463-472.

5. Горохова И.Н., Хитров Н.Б., Прокопьева К.О., Харланов В.А. Почвенный покров Светлоярской оросительной системы через полвека мелиоративных воздействий // Почвоведение. 2018. №8. С. 1033-1044.

6. Жидкин А.П., Комиссаров М.А. Эрозионно-аккумулятивные микроструктуры почвенного покрова в лесостепной зоне Предуралья Республики Башкортостан // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2020. № 1 (53). С. 12-20.

7. Комиссарова И.В., Мирошниченко Н.В., Человечкова А.В. Изменение морфологических свойств почв на участках с разной крутизной // Вестник Курганской ГСХА. 2018. №2 (26). С. 35-37.

8. Любимова И.Н., Новикова А. Ф. Влияние различных антропогенных воздействий на изменение почв солонцовых комплексов сухостепной зоны // Почвоведение. 2016. №5. С. 633-643.

9. Пугачева А.М. Климатические флуктуации сухих степей и их роль в процессе демутации // Аридные экосистемы. 2020. Т. 26. №3 (84). С. 14-22.