Какими бывают и как выглядят почвы России
В международной классификации почв можно встретить немало названий русского происхождения: chernozem, solonetz, podzol и kastanozem. Это оттого, что их впервые описали российские ученые — в нашей стране почвоведение начало развиваться одним из первых в мире. Рассказываем и показываем, на чем стоит Россия.
Приблизительно две трети территории России покрывает тайга — зона хвойных лесов с холодным климатом и зачастую обильными осадками. Опад местных деревьев имеет кислый pH. В таких условиях органическое вещество разлагается и перерабатывается очень медленно, поэтому в верхней части почвы скапливается мощная лесная подстилка, а ниже, в минеральных слоях, органического вещества очень мало. Кислоты вымываются дождями, и под темными верхними горизонтами образуется практически бесцветный подзолистый(или элювиальный) горизонт. Из него дальше вымываются и идут вниз по профилю почвы органические вещества, гидроксиды железа и алюминия, а также илистые частицы. Все они собираются ниже, в горизонте красновато-ржавого цвета — иллювиальном.
В тундрах распространены глеевые почвы. Здесь залегает многолетняя мерзлота, которая не тает летом. Она становится водоупором: над ней скапливается влага от растаявшего снега, и среда становится частично анаэробной. В таких условиях железо не окисляется до степени окисления +3 и находится в степени окисления +2, поэтому в профиле мы видим сизые, почти бирюзовые оттенки вместо ржаво-красных, как в подзолах. Горизонты в криогенных почвах выделять непросто, потому что сезонное замерзание воды в деятельном слое мерзлоты (который оттаивает летом) приводит к пучению и образованию трещин (об этом подробнее читайте в материале «Взрывная мерзлота»).
Аллювиальные почвы развиваются в поймах рек. Поймы затапливаются весной во время половодий, и на почвах в них оседают речные отложения — аллювий. Они часто имеют тонкий, илистый гранулометрический состав и богаты органикой. Чередование слоев почвы и аллювия часто видно невооруженным глазом. В илистой фракции хорошо удерживаются элементы питания, поэтому аллювиальные почвы плодородны. Если осадки обильны, на них развиваются продуктивные луга. В засушливых же условиях аллювиальные почвы — вообще единственная надежда земледельцев. Именно в долинах крупных рек расцвели древние цивилизации Плодородного полумесяца, в которых люди собирали хорошие урожаи после обогащения местных аллювиальных почв илистыми наносами Нила, Тигра и Евфрата.
Черноземы развиваются в степях и лесостепях, для которых характерна контрастность сезонов. Растительность в таких зонах в основном травянистая, у нее мощная корневая масса, которая быстро отмирает и легко гумифицируется. Поэтому в черноземах накапливается большое количество гумуса, и насыщенные им горизонты уходят на десятки или даже сотни сантиметров в глубину.
Большая часть черноземов в России была и остается задействованной в сельском хозяйстве. Вскрыв их, можно обнаружить следы обработки и иногда даже определить глубину вспашки.
Нетронутые человеком черноземы можно обнаружить только на особо охраняемых природных территориях — например, в заказнике «Каменная степь» и в дубраве памятника природы «Шипов лес» в Воронежской области.
Жарким сухим летом в профиле черноземов могут скапливаться слаборастворимые соли — например, карбонаты, которые образуют целые конкреции. Почвоведы называют их белоглазкой.
Каштановые почвы распространены в сухих степях севернее зоны пустынь. Малое количество осадков приводит к тому, что слабо- и даже легкорастворимые соли не выносятся за пределы почвенного профиля, а накапливаются в нем. Поэтому здесь можно увидеть и карбонаты, и гипс. Из-за засушливых условий микробиологическая активность в таких почвах ниже, чем в черноземах, поэтому мертвое органическое вещество гумифицируется менее активно, а почва выглядит светлее.
Засоление почв — одна из важнейших экологических проблем современности. На засоленных почвах практически невозможно вести сельское хозяйство и поддерживать разнообразные растительные сообщества — содержание легкорастворимых солей в их верхних горизонтах больше одного процента, что токсично для всех растений, кроме приспособленных к этому галофитов.
Сейчас галоморфные почвы покрывают уже около десяти процентов суши. Их засоление может быть первичным, то есть естественным — например, когда ветер приносит соленую воду с моря или когда в засушливых условиях вверх по профилю подтягиваются соли из грунтовых вод. Но нередко встречается и вторичное (антропогенное) засоление, которое происходит из-за неправильного орошения сельхозугодий.
В засушливых регионах России распространены солончаки, в которых высокое содержание солей заметно уже с поверхности. В условиях сильного засоления даже чернозем может стать солончаком за считанные годы. По фотографиям влажный почвенный профиль солончака практически неотличим от первичной почвы до ее засоления — лишь при высыхании соли образуют белые корки.
Если в почве накопится большое количество натрия, засоление может привести к образованию солонца. Это отразится на ее физических свойствах: из-за пептизации коллоидов она приобретет монолитную структуру, станет менее пористой и проницаемой. Влага из такой почвы будет слабо доступна растениям. Этот процесс, в отличие от простого засоления, не так легко обратить вспять — понадобится физическое разрушение структуры (вспашка) и вытеснение натрия из почвенно-поглощающего комплекса — например, известкованием.
В случае заболачивания и переувлажнения локальных участков солонцы могут подвергнуться рассолению, выщелачиванию и превратиться в солоди. Такие почвы похожи на северные подзолы наличием отмытого элювиального горизонта, только он образуется под действием уже не кислот, а щелочей. Этот процесс длится тысячи лет, поэтому все солоди можно считать природными, а не вторично засоленными.
Почвообразование — очень долгий процесс. Иногда он прерывается внешними факторами и меняет свой вектор, и тогда в пределах одного профиля соседствуют почвы разных геологических эпох. На этой фотографии тонкая верхняя часть — современная луговая почва, а под ней залегают сразу две палеопочвы. Ржаво-красная, переходящая в желтоватый цвет — плейстоценовая почва на светлых лессах. Когда-то эта лессовая серия срезала нижележащую красноцветную плиоценовую почву (мы видим это по резкой границе) с ярко-синими конкрециями — марганцевыми кутанами.