6. ЧОРНОЗЕМНІ ҐРУНТИ ЛІСОСТЕПУ І СТЕПУУКРАЇНИ ТА ЇХ ВИКОРИСТАННЯ

Чорноземи як тип степового ґрунту поширені в Україні у ме-жах двох зон — Лісостепу і Степу.

Чорноземи утворились внаслідок розвитку дернового ґрун-тотворного процесу. Серед інших ґрунтів вони різко виділяютьсявисокою природною родючістю, властивостями та будовоюґрунтового профілю. Дерновий процес ґрунтоутворення відбував-ся під покривом лучно-степової рослинності. На поверхню та вметрову товщу ґрунту надходила значна кількість органічних реш-ток та зольних речовин. їх розкладання відбувалося за участюмікроорганізмів, мікро- і мезофауни. Наявність карбонату каль-цію у породі та в профілі ґрунту є причиною насичення ГВК об-мінним кальцієм, який сприяє нейтралізації кислих продуктіврозкладання органічних речовин та закріпленню гумусових ре-човин. Отже, гумус у чорноземах майже нерухомий, він закріп-люється на місці свого утворення, тобто розвивається акумуля-тивний процес нагромадження гумусу. В зв'язку з цим виділяютьдві видозміни розвитку дернового процесу: 1) гумусоутворенняна місці (лат. in situ) — процес розкладу рослинних залишків намісці їх відмирання з послідуючим новоутворенням гумусу безйого переміщення по профілю. Таке явище характерне для ґрунтіввододільних територій Степу і частково для південних районівЛісостепу в його східній частині; при нейтральній або слабко-лужній реакції ґрунтового середовища; 2) гумусонагромаджен-ня — процес акумуляції гумусу в поверхневому шарі (горизонті)ґрунту в результаті розкладу рослинних залишків і гумусоутво-рення in situ і деякого його переміщення вниз з поступовим про-сочуванням ним ґрунтової маси. Характерно для лісостеповихґрунтів при нейтральній реакції ґрунтового середовища і розвит-ку потужного гумусового горизонту. При цьому чорноземи набу-вають сприятливих водно-фізичних та фізико-механічних власти-востей. Велике значення для акумуляції гумусу мають контрастнікліматичні умови — чергування теплого і холодного сезонів.

Висока біологічна активність чорноземів, великий запас по-живних речовин зумовлюють їх високу природну родючість.

М. В. Ломоносов у своїй праці «О слоях земних» висловив дум-ку про рослинно-наземне походження чорноземів, тобто що чор-нозем утворився при гнитті рослинних і тваринних решток за пев-ний період часу. В. В. Докучаєв назвав чорнозем «царем» ґрунтів.

Профіль чорнозему простий. Він формується за гумусово-акумулятивним типом розподілу речовин. Верхній гумусовий го-ризонт (Н) має рівномірне темно-сіре забарвлення, у вологомустані майже чорне. Він поступово переходить у темно-сірий збуруватим відтінком горизонт (Нр), де є ледь виражені ознакиґрунтотворної породи. Із глибиною поступово гумусність змен-шується, забарвлення гумусового горизонту стає сірим з жовту-вато-бурим відтінком — це горизонт РН, потім горизонт Рh, анижче знаходиться материнська порода Р.

У профілі чорноземів часто помітні сліди діяльності землериїв(ховрахів, хом'яків, кротів та дощових черв'яків). Ходи хребетнихземлериїв заповнені матеріалом з інших горизонтів і називають-ся «кротовинами». Загальна потужність профілю чорноземів ста-новить від 150 до 200 см. Гумусовий горизонт орних чорноземівмістить від 3 до 8% гумусу, а у верхньому шарі цілинних чорно-земів вміст гумусу може досягати 10-12%.

Чорнозем як тип ґрунту за своїми генетичними особливостя-ми та властивостями поділяється на підтипи. В Україні зустріча-ються такі підтипи чорноземів: у Лісостепу — типовий, вилугова-ний, опідзолений та реградований; у Степу — звичайний тапівденний. Серед підтипів виділяються роди, що характеризуютьчорноземи за глибиною «закипання» карбонатів, розвитком у нихпроцесів осолонцювання та осолодіння.

Підтипи та роди поділяються на види за потужністю гумусо-вого горизонту, вмістом гумусу, ступенем вилугованості.

Ґрунтовий вбирний комплекс чорноземів насичений здебіль-шого катіонами Са2+ і Мд2+ (відношення Са2+ : Мд2+ — 7-6 : 1), щосприяє утворенню агрономічно цінної структури. Реакція ґрун-тового розчину чорноземів близька до нейтральної (рН =6,9...7,2) або слабколужна (рН = 7,2...7,5).

Завдяки значному вмісту гумусу і високій біологічній актив-ності чорноземи містять загальний азот (0,2-0,5%), фосфор(0,33-0,16) і валовий калій (1-2,4%). Забезпеченість чорноземівмікроелементами переважно середня.

Чорноземи типові (рис. 7) і вилуговані найбільш поширенів зоні Лісостепу. Найхарактернішою їх ознакою є відносно гли-бокий (80-120 см і більше) гумусний і гумусований (Н + Нр) го-ризонти. На глибині 80-90 см і навіть глибше знаходяться ви-димі карбонати у формі плісняви (псевдоміцелій) та прожилок.

Н/к(А) — гумусовий горизонт (0-45-55 см), тем-но-сірий, на цілині структура грудкувато-зерниста,в орних ґрунтах порохувато-грудкувата, в підорно-му шарі зернисто-дрібно-грудкувата. У нижній час-тині є карбонати, зустрічаються червориїни, пооди-нокі ходи землериїв, перехід поступовий;

Нрк(В1) — гумусовий перехідний горизонт (56-85 см), темно-сірий з буруватим відтінком, нерівно-мірно гумусованнй, інтенсивно переритий землери-ями, карбонатний з нестійкою зернисто-грудкуватоюструктурою, пухкий, перехід поступовий;

РНк(В2) — перехідний горизонт (86-125 см),слабогумусований, сірий з буруватим відтінком,неміцно-грудкуватий; видимі карбонати у виглядіпсевдоміцелію; перехід поступовий;

РИк(ВС) — кротовинний лес (126-180 см),сірий — бурувато-палевий, плямистий завдяки гу-мусованим «кротовинам»; видимі карбонати; пе-рехід поступовий;

Рк(С) — ґрунтотворна порода — лес (180-210),буруватопа-левий або палевий, карбонати у виглядіпрожилок і псевдоміцелію.

Рис. 7. Будова профілю чернозему типового

У чорноземах вилугованих порівняно з типовими лінія за-кипання ґрунту від соляної кислоти опущена по профілю нижчена 20-40 і більше сантиметрів і знаходиться у нижньому пере-хідному горизонті. Переміщення колоїдів півтораоксидів по про-філю непомітне. Для чорноземів типових і вилугованих характер-на висока переритість профілю землериями.

 

 

Н/к

 

 

Нрк

 

 

РНк

 

 

РИк

 

 

Рк

Значні площі в Лісостепу зайняті чорноземами опідзолени-ми (рис. 8). Вони, так само як і темно-сірі опідзолені ґрунти,пройшли степову і лісову стадії розвитку. їх утворення можливе

Не(А) — гумусовий слабкоелювійований гори-зонт (0-35-45 см), темно-сірий, іноді білястий відприсипки SiO2, орний шар (0-25 см) порохувато-грудкуватий; перехід поступовий;

Нрі(АВ) — перехідний слабкоілювійований гу-мусовий горизонт (45-80 см), темнувато-сірий збуруватістю, горіхувато-грудкуватий, ущільнений,слабкий наліт присипки SiO2, окремі червориїни,поодинокі ходи землериїв; перехід поступовий;

РИі(В) — перехідний слабкогумусований ілювійо-ваний (80-120 см) горизонт, сіро-бурий, плямистий,горіхувато-призмо-подібний, у місцях зламу брудно-буре «лакування» колоїдами півтораоксидів; перехідпомітний;

Рі(ВС) — ілювійована ґрунтотворча порода —лес (121-140 см), слабко і нерівномірно гумусова-ний, сірувато-бурий, грудкуватий, рідкі «кротовини»,перехід різкий, хвилястий;

Рк(С) — ґрунтотворна порода (141-160 см) —бурувато-палевий або палевий лес, карбонати увигляді плісняви і прожилок.

Рис. 8. Будова профілю чорнозему опідзоленого

під широколистяними лісами паркового типу з густим травос-тоєм. У профілі чорноземів опідзолених помітна диференціаціяза елювіально-ілювіальним типом розподілу речовин.

В орних чорноземах горизонт Не частково стає орним шаром.

Присипка SiO2 в горизонті Не, деяке ущільнення в середнійчастині профілю та буре забарвлення — це ті морфологічні озна-ки, за якими відрізняються чорноземи опідзолені від іншихпідтипів чорноземів.

Гранулометричний склад чорноземів опідзолених здебільшо-го грубопилувато-легкосуглинковий та пилувато-середньосуглин-ковий. Насиченість їх основами 85-95%. Лінія закипання карбо-натів від 10%-го розчину НСІ знаходиться на глибині 100-150 см.

Не

I

ІІ

Нрі

РИі

Рі

Рк

Чорноземи реградовані за площею займають третє місцесеред ґрунтів Лісостепу. Вони поширені переважно на При-дніпровській височині на вододілах між р. Дніпро та р. ПівденнийБуг. Невеликі їх площі трапляються в західному та лівобережно-му Лісостепу. Чорноземи реградовані сформувалися переваж-но в автоморфних умовах і займають високі ділянки рельєфу,межують з чорноземами опідзоленими і вилугованими.

Термін «реградація» означає поліпшення родючості ґрунту,тобто це пов'язано з підняттям карбонатів з висхідними потока-ми води по профілю чорноземів опідзолених, вилугованих, а та-кож темно-сірих опідзолених ґрунтів. Про це свідчить будовапрофілю чорноземів реградованих. Якщо в минулому це буличорноземи опідзолені або темно-сірі опідзолені ґрунти, то в нихдобре видно ознаки реліктового формування профілю за елю-віально-ілювіальним типом, якщо чорноземи вилуговані, то пе-рехідні горизонти мають інтенсивно бурий колір.

Процес реградації, як правило, відбувається при розрідженнілісів, коли інтенсивно розвивається трав'яниста рослинність,посилено прискорюється при знищенні лісів і введенні ґрунтів укультуру землеробства.

Залежно від прояву ознак диференціації профілю і глибинизалягання карбонатів кальцію чорноземи реградовані поділяють-ся па три види — слабко-, середньо- і сильнореградовані.

За фізико-хімічними та водно-фізичними властивостями чорно-земи реградовані мало відрізняються від чорноземів опідзолених.У зв'язку з процесом реградації у них спостерігається тенденція допідвищення вмісту гумусу. Ступінь насиченості ґрунту основамивищий, ніж у чорноземів опідзолених. Кислотність незначна.

Для зони Степу, яка займає південні рівнинні території Украї-ни, характерні чорноземи звичайні та південні. Зона Степуподіляється на дві підзони: Степ північний і Степ південний. Ґрун-товий покрив північного Степу складають чорноземи звичайні, апівденного — чорноземи південні.

Чорноземи звичайні (рис. 9) сформувались на середньо- таважкосуглинкових лесах, червоно-бурих глинах за участю різно-травно-ковилово-типчакової рослинності.

Наявність у чорноземах звичайних білозірки є характерноюдіагностичною ознакою, що дає змогу відрізнити чорноземи зви-чайні від тих підтипів чорноземів, що зустрічаються в південнійчастині Лісостепу.

У межах підзони північного Степу у міру просування з півночіна південь і збільшення сухості клімату потужність гумусованого

Н(А) — гумусовий горизонт (0-45 см), темно-сірий, рівномірно гумусований; орний шар поро-хувато-грудкуватий, підорний — зернистий, ущіль-нений, наявні червориїни; перехід поступовий;

Нрк(В1) — верхній перехідний горизонт (46-75 см), темно-сірий із слабким буруватим від-тінком, грудкувато-зернистий, пористий, у нижнійчастині вицвіти карбонатів, окремі ходи земле-риїв; перехід поступовий;

РИк(В2) — нижній перехідний горизонт (76-120 см), темно-бурий, грудкувато-горіхуватий,слабкоущільнений, переритий землериями, є кар-бонатна пліснява або білозірка; перехід поступо-вий;

Н

Нрк

РИк

Рк

Рк(С) — ґрунтотворна порода — палевий лес(121-150 см), карбонати у вигляді білозірки.

Рис. 9. Будова профілю чорнозему звичайного

горизонту зменшується з 120 до 45 см. Відповідно зменшуєть-ся кількість гумусу з 6,1-4,7 до 4,6-4,0%. Карбонати підіймають-ся ближче до поверхні, в профілі чорноземів звичайних появ-ляються гіпс та водорозчинні солі, здебільшого сульфати кальціюі магнію. Сума увібраних основ у цих ґрунтах коливається від 20до 50 мг-екв на 100 г ґрунту. Реакція середовища нейтральна, ав нижніх горизонтах слабколужна.

Вміст азоту в чорноземах звичайних залежить від кількості гу-мусу і становить від 0,21 до 0,27%. Забезпеченість рухомими фор-мами фосфору і калію висока. Чорноземи звичайні містять дос-татню кількість мікроелементів. Родючість чорноземів звичайнихвисока, але недостатня кількість опадів обмежує повноту викори-стання її резервів. Головними заходами для підвищення продук-тивності цих земель є регулювання водного і поживного режимів.

Чорноземи південні (рис. 10) поширені у підзоні південногоСтепу, що знаходиться в межах Причорноморської низовини.Сформувались вони під типчаково-ковиловою рослинністю вумовах посушливого клімату. Профіль чорноземів південних поді-ляється на гумусовий і два перехідних горизонти.

Н(А) — гумусовий горизонт (0-35 см), тем-но-сірий, орний шар порохувато-грудкуватий,підорний — зернистий, ущільнений; перехід по-ступовий;

Нрк(В1) — верхній перехідний горизонт (36-60 см), темно-сірий з коричневим відтінком,грудкувато-горіхувато-зернистий, ущільнений,пористий, карбонатний; перехід поступовий;

РИк(В2) — нижній перехідний горизонт (61-80 см), темно-бурий, зернисто-грудкуватий,ущільнений, трапляється білозірка; перехід по-ступовий;

Н

НркРИк

Рк

Рк(С) — лес палево-бурий (81-120 см), ба-гато білозірки.

Рис. 10. Будова профілю чорнозему південного

Характерною ознакою чорноземів південних є невелика по-тужність (Н + Нр) — 45-60 см. На глибині 60-120 см знаходить-ся ущільнений шар білозірки — скупчення карбонатів кальцію імагнію у вигляді білих плям. Іншою характерною ознакою цихґрунтів є неглибоке залягання відкладів гіпсу та водорозчиннихсолей, в північній частині підзони Степу на глибині 3-4 м, у пів-денній — на 2 м.

Вміст гумусу в чорноземах південних підвищується в північно-му напрямі у бік чорноземів звичайних. Його кількість залежитьвід гранулометричного складу ґрунтів і коливається від 5,5 до 2%.

Чорноземи південні мають нейтральну або слабколужну ре-акцію (рНводний = 6,5...7,5). Сума обмінно увібраних основ коли-вається від 5-15 до 17-50 мг-екв на 100 г ґрунту. Відношенняобмінного кальцію до магнію 5-3 : 1. Наявність обмінного на-трію призводить до виникнення ознак солонцюватості. Залеж-но від вмісту гумусу запаси загального азоту становлять 0,17-0,28%. Забезпеченість ґрунту рухомими формами фосфору ікалію задовільна. Потенціальна родючість чорноземів південнихвисока, однак використання її обмежене внаслідок недостатнь-ого зволоження.

В умовах Лісостепу і Степу досить значне поширення маютьлучно-черноземні ґрунти, що займають надзаплавні терасирічок, днища балок і блюдцеподібних понижень на вододілах ітерасах.

При напівгідроморфних умовах ґрунтотворення формуєтьсяпотужний (70-150 см) гумусовий профіль. Він добре ділиться нагумусовий і два перехідних горизонта. Ґрунтоутворююча породамає явно виражені ознаки гідроморфізму у вигляді оливково-сизих і іржаво-бурих плям ^kgl).

Профіль лучно-черноземних ґрунтів може бути карбонатний(Нк + НРК + Рhк + Рkgl) або повністю вилуженим. При наявностімінералізованих підґрунто-вих вод формуються лучно-чорноземнісолонцювато-засолені ґрунти.

При добре вираженій солонцюватості (5-10% Nа+ від ЄКО)профіль лучно-чорноземних ґрунтів диференційований за елюві-ально-ілювіальним типом.

Лучно-чорноземні осолоділі ґрунти поширені, головним чи-ном, в замкнутих пониженнях, де формується тимчасове повер-хневе затоплення. Це спричиняє розвиток глеє-елювіальних про-цесів, в результаті чого профіль цих ґрунтів має ознаки оглеєнняі чітко ділиться на горизонти вимивання і вмивання.

Чорноземи Лісостепу і Степу — це найродючіші ґрунти. Дов-гий вегетаційний період і достатня кількість теплоти сприяютьвирощуванню високих урожаїв озимої пшениці, цукрових бу-ряків, соняшнику, кукурудзи та інших сільськогосподарськихкультур.

Основними агротехнічними заходами підвищення родючостіцих ґрунтів є прогресивні і раціональні способи обробітку, нагро-мадження і правильне витрачання вологи, внесення добрив, по-ліпшення структури посівних площ, вирощування високоврожай-них культур і сортів.

На чорноземах важливо застосовувати такі способи обробіт-ку ґрунту, які б мали ґрунтозахисний характер, були спрямованіна поліпшення водного режиму ґрунту в передпосівний періоддля забезпечення своєчасних і дружних сходів. Нині значні площічорноземів Лісостепу і особливо Степу зрошуються.

Чорноземні ґрунти добре реагують на внесення мінеральнихдобрив, особливо фосфорних. При наявності карбонатів значнакількість фосфору знаходиться в малодоступній формі. При сис-тематичному внесенні органічних добрив поліпшуються агро-фізичні властивості чорноземів, збільшується вміст гумусу. Роз-рахунки вчених показали, що для створення бездефіцитногобалансу гумусу в чорноземах України необхідно вносити на 1 гаплощі сівозміни в Лісостепу 9-11 т, в Степу — 7-9 т гною. Ефек-тивність гною знижується в засушливі роки.

Для створення сприятливого водного режиму чорноземів,особливо в зоні Степу, їх треба залишати на чорний пар. Крімтого, чорний пар — ефективний засіб боротьби з бур'янами.

Чорноземи є найбільш структурними ґрунтами, проте внаслі-док використання сільськогосподарської техніки — важких таколісних тракторів на пневматичному ходу — родючий шар чор-ноземів до глибини 60-70 см ущільнюється. Так, при багатора-зових проходах трактора Т-150К щільність складення ґрунту ви-ходить за верхню межу оптимальних параметрів 1,3-1,4 г/см3.При цьому структура стає брилуватою, зменшується пористість,вологоємкість чорноземів. Тому для ліквідації явищ агрофізичноїдеградації чорноземів рекомендують застосовувати сільськогос-подарські машини невеликої маси, з низьким питомим тискомна ґрунт, зменшувати кількість проходів техніки по полю та іншізаходи.

Перспективним засобом підвищення продуктивності чорно-земів є зрошення, але воно має бути науково обґрунтованим іконтрольованим відповідно до властивостей ґрунту. Практиказастосування зрошення показала, що чорноземи швидко втра-чають родючість при неправильному зрошенні.

Раціональне використання чорноземів без проведення заходівохорони їх від водної та вітрової ерозії неможливе. Нині засто-совується ґрунтозахисна технологія вирощування сільськогоспо-дарських культур, що ґрунтується на системі безполицевого об-робітку чорноземів.

Контрольні запитання

В яких ґрунтово-кліматичних зонах зустрічаються чорноземи?

Що характерно для умов утворення чорнозему?

Яка будова профілю чорнозему як типу ґрунту?

Які підтипи чорноземів зустрічаються в Україні?

Які властивості чорнозему типового?

6 Яка будова профілю типових і вилугованих чорноземів?

Які природні умови сприяли утворенню чорноземів опідзолених іреградованих?

Де поширені чорноземи звичайні і південні?

Які причини агрофізичної деградації чорноземів?