Чернозёмы, почвы с мощным тёмноокрашенным богатым органическим веществом гумусово-аккумулятивным горизонтом, постепенно переходящим в иллювиально-карбонатный горизонт палево-бурого цвета со светлыми карбонатными новообразованиями. Название чернозём («чёрная земля») происходит от русского народного названия тёмноокрашенных плодородных почв. Научное определение чернозёмов как типичных почв высокотравных степей центральной России было дано В. В. Докучаевым в монографии «Русский чернозём» (1883). Термин широко используется во многих иностранных национальных и международных классификационных системах (Chernozems).

Условия формирования и генезис

Чернозёмы (Россия). Границы показаны по состоянию на 1 октября 2022 г.Чернозёмы (Россия). Границы показаны по состоянию на 1 октября 2022 г.В России чернозёмы, включая горные, занимают около 6,8 % от территории, они простираются полосой с запада на восток через всю страну, занимая обширные пространства в лесостепных и степных равнинных регионах, а также межгорные понижения и низкогорья южных горных систем. Основные ареалы этих почв приурочены к районам семиаридного континентального и резко континентального климата с холодной зимой, жарким летом, часто – с выраженным засушливым периодом. Водный режим периодически промывной или непромывной. Почвообразующими породами обычно служат рыхлые суглинистые и глинистые отложения (редко – супесчаные), преимущественно карбонатные, наиболее часто – лёссы и лёссовидные породы. Чернозёмы формируются под естественной растительностью луговых, высокотравных и настоящих степей, по периметру ареала – под широколиственными или разреженными лиственными лесами паркового типа. Почвы широко используются в сельском хозяйстве, целинная растительность сохранилась лишь небольшими участками в пределах охраняемых природных территорий и на неудобьях.

Наиболее характерные свойства чернозёмов определяются сочетанием 2-х основных почвообразовательных процессов: гумусово-аккумулятивного и элювиально-иллювиального перераспределения карбонатов. Гумусово-аккумулятивный процесс в чернозёмах – результат совместного действия комплекса различно направленных и протекающих с разной скоростью составляющих: поступление органических остатков – их разложение и минерализация на поверхности почвы и внутри почвенной массы; гумификация – минерализация гумусовых веществ; комплексообразование и миграция гумусовых и неспецифических органических веществ по профилю почвы – иммобилизация, закрепление органно-минеральных соединений. В итоге в верхней части профиля формируется мощный горизонт, обогащённый связанным с минеральной частью почвы гумусом, в его формировании большая роль принадлежит различным группам беспозвоночных и позвоночных животных. Строение карбонатного профиля чернозёмов определяется соотношением интенсивности процессов мобилизации карбонатов кальция и магния из почвообразующих пород, их последующего перераспределения и аккумуляции в профиле в виде карбонатных новообразований, форма, размеры и локализация которых зависят от особенностей восходящей и нисходящей миграции почвенных растворов.

Морфологическое строение профиля

Оv – А – AB(са) – (Bt) – Bca – BCca – Cca

Профиль чернозёма под естественной растительностью состоит из слоя степного войлока Оv, под которым располагается гумусово-аккумулятивный горизонт А тёмно-серой или чёрной окраски, иногда с коричневым оттенком с хорошо выраженной зернистой структурой. Горизонт богат микро- и мезофауной. С глубиной гумусовая окраска ослабевает. Общая мощность прокрашенных гумусом горизонтов (А+ABса) колеблется от 60–100 см в чернозёмах Среднерусской возвышенности, достигая 120 см и более в Предкавказье, уменьшаясь до 30–50 см (в Заволжье, Предуралье и Сибири). Верхняя часть профиля почвы может быть отмыта от карбонатов или они могут присутствовать в небольшом количестве. Аккумулятивно-карбонатный горизонт Bca, содержит устойчивые формы педогенных карбонатов (псевдомицелий, белоглазка), содержание карбонатов колеблется в широких пределах, но всегда больше, чем в вышележащих горизонтах, и, как правило, выше, чем в почвообразующей породе. Горизонт обычно слабо оструктурен, по цвету близок к почвообразующей породе. Горизонт Вса постепенно через горизонт ВСса переходит в почвообразующую породу Cca.

Свойства чернозёмов

Чернозёмы характеризуются прекрасной водопрочной структурой, зернистой или комковатой, благодаря чему в них создаётся оптимальный водно-воздушный режим. Содержание гумуса в верхней части профиля чернозёмов может изменяться в широких пределах от 5–6 до 12–14 %, в агрогенно-изменённых разностях оно уменьшается до 3–8 %, соответственно. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, а среди них – гуматы кальция. За пределами гумусового горизонта гумус становится фульватным. Реакция среды нейтральная, а в карбонатном горизонте – слабощелочная; характерна высокая ёмкость катионного обмена и полная насыщенность поглощающего комплекса основаниями, среди которых преобладает Ca. Минеральная масса обычно стабильна, в большинстве случаев нет перераспределения по профилю илистой фракции и полуторных оксидов. Биологическая активность почв высокая.

Таксономия и закономерности распространения

Свойства и характер строения профилей чернозёмов закономерно меняются с севера на юг и с запада на восток, что обусловлено изменением гидротермических режимов почв, геохимических особенностей территорий и свойств почвообразующих пород. Чернозёмы диагностируются и подразделяются по присутствию и характеристикам 2-х основных горизонтов: гумусово-аккумулятивного и залегающего под ним аккумулятивно-карбонатного. Основные подтипы чернозёмов выделяются по формам карбонатных новообразований и особенностям карбонатного профиля в целом, а также по признакам солонцеватости и слитизации.

Чернозёмы оподзоленные и выщелоченные

Классификация и диагностика почв России (КиДПР, 2004) – Чернозёмы глинисто-иллювиальные]. Строение профиля: О – (Аv) – A – AB – Bt – B(ca) – BСca – Cca. Распространены в северной части лесостепной зоны в условиях периодически промывного водного режима,Чернозём выщелоченный.Чернозём выщелоченный. характеризуются интенсивным гумусонакоплением и слабой элювиально-иллювиальной дифференциацией профиля по содержанию оксидов железа и алюминия и гранулометрическому составу. Между нижней границей гумусового и верхней границей карбонатного горизонта обнаруживается бескарбонатный горизонт мощностью 30–40 см. Почвы характеризуются слабокислой реакцией среды в гумусовом горизонте (pH 5,5–6,5) и наименьшей из всех представителей чернозёмов насыщенностью поглощающего комплекса основаниями. Оподзоленные чернозёмы отличаются от выщелоченных, осветлённостью нижней части гумусового горизонта за счёт белёсой присыпки на поверхности структурных отдельностей.

Чернозёмы типичные

КиДПР, 2004 – Чернозёмы миграционно-мицелярные. Строение профиля: О – Аv – AB(са) – Bca – BCca – Cca. В этих почвах чернозёмный процесс получает своё максимальное выражение. Их основной ареал приурочен к южной Чернозём типичный.Чернозём типичный.части лесостепной зоны. Характерный диагностический признак типичных чернозёмов – смыкание нижней границы гумусового и верхней границы карбонатного горизонтов. Почвы отличаются высокой концентрацией гумуса (8–12 %), содержание которого постепенно и равномерно снижается с глубиной. В составе гумуса гуминовые кислоты устойчиво преобладают над фульвокислотами, реакция почв близка к нейтральной (pH 6,5–7,0), ёмкость поглощения высокая (35–60 мг-экв на 100 г почвы). Содержание ила и полуторных оксидов остаётся постоянным по всему профилю, колебания валового состава почв связаны только с изменением состава почвообразующих пород. Чернозёмы типичные обладают наиболее высоким естественным плодородием.

Чернозёмы обыкновенные

КиДПР, 2004 – Чернозёмы сегрегационные. Строение профиля: (О) – Аv – А(са) – ABca – Bca – BCса – Cca. Занимают северную части степной зоны, водный режим непромывной, сквозное или глубокое промачивание бывает очень редко. Чернозём обыкновенный.Чернозём обыкновенный.Вскипание от HCl отмечается в нижней части гумусового горизонта, карбонатные выделения появляются несколько ниже линии вскипания в виде редкого псевдомицелия или неясных пропиточных пятен, их максимум в форме белоглазки смещён вниз от верхней границы вскипания на 15–25 см. Обыкновенные чернозёмы близки по свойствам к типичным, но процесс гумусонакопления в них ослаблен, содержание гумуса быстро падает с глубиной. Эти особенности обусловлены меньшей весенней влагозарядкой и быстрым весенне-летним иссушением профиля, ограничивающими период активной миграции растворов и препятствующими восходящим токам влаги.

Чернозёмы южные

КиДПР, 2004 – Чернозёмы текстурно-карбонатные. Строение профиля: (O) – Av(ca) – Асa – АВса – Вca – BСca – Ccs(s). Приурочены к южной части степной зоны, водный режим непромывной. Почвообразующие породы часто содержат гипс и легкорастворимые соли. Южные чернозёмы имеют укороченный гумусовый горизонт 30–65 см, мощность которого убывает с севера на юг и с запада на восток, вскипают от HCl в пределах гумусового горизонта, граница вскипания резкая и практически не подвержена сезонным колебаниям. Выделения карбонатов представлены преимущественно белоглазкой.

Чернозёмы выщелоченные и типичные мицелярно-карбонатные; чернозёмы обыкновенные и южные мицелярно-карбонатные

Чернозёмы выщелоченные и типичные мицелярно-карбонатные (КиДПР, 2004 – Чернозёмы миграционно-сегрегационные) (O) – Аv – А – AB(ca) – (Вt) – Вса – BCca – Cca и Чернозёмы обыкновенные и южные мицелярно-карбонатные (КиДПР, 2004 – Чернозёмы миграционно-сегрегационные) (O) – Av – Аса – АВса – Вса – ВСса – Сса. Распространены в Предкавказье и на подгорных равнинах Северного Кавказа. В Предкавказье южные, обыкновенные, типичные и выщелоченные чернозёмы сменяют друг друга с севера на юг благодаря нарастанию увлажнения по мере приближения к предгорьям Кавказа (предгорно-гумидная зональность). Они формируются в условиях самого мягкого климата с максимальным количеством осадков из всех чернозёмных почв. Большая амплитуда миграции почвенных растворов обусловливает формирование глубоких почвенных профилей с мощным гумусовым горизонтом. Относительно невысокое содержание гумуса в верхней части профилей очень постепенно убывает с глубиной, мощность прокрашенной толщи (A+AB) может достигать 120–180 см. Отличительная черта чернозёмов этой группы – выделение карбонатов в форме обильного псевдомицелия, наряду с которым может присутствовать горизонт нечёткой мягкой белоглазки. Верхняя граница карбонатного профиля неустойчива во времени и пространстве. Характерна сильная биогенная проработка профиля и обилие копролитов.

Чернозёмы мучнисто-карбонатные

КиДПР, 2004 – Чернозёмы дисперсно-карбонатные. Строение профиля: О – Av – А – АВ(са) – Вса – Сса. Формируются в межгорных понижениях Восточной Сибири на хорошо дренированных щебнистых пролювиально-делювиальных отложениях Чернозём мучнисто-карбонатный.Чернозём мучнисто-карбонатный.в условиях резко континентального климата и невысокого количества осадков с резко выраженным позднелетним или осенним максимумом. Периодически промывной водный режим и хорошая водопроницаемость отложений обусловливают промытость почв от легкорастворимых солей и гипса. Почвы характеризуются маломощным выщелоченным от карбонатов гумусовым и залегающим непосредственно под ним аккумулятивно-карбонатным горизонтом с пропиточными формами карбонатов в виде крупных расплывчатых пятен и/или обильных натёков на щебне плотных пород. Глубина залегания карбонатного горизонта варьирует в широких пределах (от 20 до 120 см) и не может служить диагностическим признаком.

Чернозёмы остаточно-карбонатные

КиДПР, 2004 – Тёмногумусовые, Карболитозёмы тёмногумусовые. Строение профиля: Aса – (ABcap) – Bcap – Ccap. Формируются в предгорных районах юга России на элювии и делювии плотных карбонатных пород. Имеют укороченный гумусовый горизонт, вскипают с поверхности; характерно наличие карбонатного щебня в профиле, а иногда и валунообразных обломков, скопления педогенных карбонатов в профиле отсутствуют, на нижних поверхностях щебня иногда встречаются натечные формы карбонатов.

Чернозёмы слитые, в т. ч. солонцеватые

КиДПР, 2004 – Тёмные слитые, Солонцы тёмногумусовые. Строение профиля: A – Ave(Asn) – Bca(ve) – Cca(cs)(s). Чернозёмы слитые отличаются признаками слитизации в нижней части гумусового горизонта и/или за его пределами, наиболее часто в толще 40–100 см. Характерны поверхности скольжения – сликенсайды. Формируются на тяжёлых иловато-глинистых отложениях. Чернозёмы солонцеватые имеют морфологические признаки солонцеватости в пределах гумусового профиля. Обычно присутствие обменного натрия в количестве 5–10 % от ёмкости поглощения. В нижней части профиля отмечают гипс и легкорастворимые соли.

Хозяйственное использование

Благоприятные природные условия и высокое естественное плодородие обусловливают активное использование чернозёмов в земледелии. В европейской части страны степень распаханности наиболее плодородных разностей этих почв превышает 80 %, с продвижением на восток увеличивается количество пастбищ. На чернозёмах возделывается широкий спектр ценных сельскохозяйственных культур: зерновые (пшеница, кукуруза, ячмень), технические (подсолнечник, сахарная свёкла, табак), овощные культуры, плодово-ягодные. В менее благоприятных для земледелия районах развито мясо-молочное животноводство.

При интенсивном сельскохозяйственном использовании возможны следующие негативные процессы: дегумификация, деградация структуры, переуплотнение, развитие водной и ветровой эрозии, слитизация при орошении. Для стабильного использования в сельском хозяйстве необходима борьба с эрозией, применение влагосберегающих технологий, мероприятия по сохранению благоприятной для растений почвенной структуры, включая своевременную обработку и рациональное использование воды в ирригационных системах. Для получения высоких урожаев требуется внесение минеральных и органических удобрений.

Распространение

Основными районами распространения чернозёмных почв являются среднеширотные степи Евразии и Северной Америки. В Европе пояс чернозёмных почв простирается от восточной Хорватии, по равнинам и межгорным тектоническим низменностям вдоль Дуная, далее – по территориям Молдавии и Украины, в России – через Центральночернозёмный регион, Поволжье, Северный Кавказ, Южный Урал и юг Сибири – к ареалам северо-восточного Китая. В Северной Америке они распространены в регионах Центральных Низменностей и Великих Равнин США и на юге Канады; в Южной Америке – в пампасах Аргентины и Уругвая и в южных предгорных районах Чили.