Черноземы выщелоченные Южной лесостепи характеризуются самым высоким биологическим потенциалом среди почв данной зоны. В них наибольшая заселенность микроорганизмами, широко представлены азотфиксирующие бактерии и нитрификаторы. Показатели ферментативной активности также значительно выше. Ферментативный потенциал отличается относительно высокой стабильностью. Почвы пахотных угодий обладают 70-80% активности, свойственной естественным аналогам. В профиле последних ферментативные реакции наблюдаются на большой глубине. Активный биологический потенциал черноземных почв данной зоны обусловлен в целом благоприятными физическими и агрохимическими условиями для функционирования биологических систем в этих почвах, формирующих ферментативную активность почвы.
Черноземы выщелоченные Южной лесостепи обладают высоким потенциальным плодородием, однако и в этих почвах наблюдается отрицательный баланс гумуса и питательных веществ. В связи с этим они нуждаются в улучшении их реального плодородия[25].
1.6.2 Черноземы типичные
В почвенном покрове Южной лесостепи черноземы типичные распространены меньше, чем выщелоченные. Основные массивы их расположены в междуречье База – Чермасан и вдоль р. Кармасан. Преобладающими почвообразующими породами для них являются элювиально-делювиальные, а на террасах – аллювиально-делювиальные глины.
Морфологическое строение черноземов типичных характеризуется наличием относительно мощного гумусового горизонта, почти черной окраски, с ясно выраженной зернистой структурой, которая ниже, изменяется до крупнозернистой. Сложение профиля рыхлое, переходы между горизонтами постепенные. Уплотненный бескарбонатный горизонт отсутствует. Карбонаты обнаруживаются в пределах гумусового слоя или же сразу под ним и выделяются в виде мицелия или прожилок.
Черноземы типичные развивались в основном на карбонатных лессовидных суглинках, реже на элювии карбонатных песчаников, в границах Прибельской левобережной лесостепи – на делювиальных отложениях, характеризуются большим разнообразием механического состава, в нем преобладают фракции песка(73-91%). Количество ила незначительно – 4,4% в пахотных и 3,4-8,6% в подпахотных горизонтах. Содержание ила возрастает к средне- и тяжелосуглинистым разновидностям, но заметного передвижения илистой фракции по профилю почвы не наблюдается. Микроструктура выражена сравнительно хорошо. Содержание фракций >0,01 мм в пахотном слое возрастает от супесчаных к средне- и тяжелосуглинистым разновидностям. Коэффициент дисперсности колеблется в пределах 4,4-11,9%, фактор структурности – 40-199%.
Водопрочность почвенных структур высокая -50-62% в пахотных и 75-80% в подпахотных. В иллювиальных горизонтах она снижается в зависимости от механического состава.
С особенностями сложения почв тесно связана их водопроницаемость, которая у черноземов типичных в целом удовлетворительная.
Водоудерживающая способность сравнительно низкая: полная влагоемкость в пределах гумусового горизонта колеблется от 38 до 59%, капиллярная – от 33 до 52%. Величина максимальной гигроскопичности в пахотном слое составляет 7,5-9,2%, влажность завядания растений – 10,0-12,3%. Вниз по профилю почвы эти показатели постепенно снижаются. Диапазон активной влаги в пределах гумусового горизонта оптимальный -20-30%. Общие запасы влаги в метровом слое черноземов типичных составляют 290-336 мм, запасы продуктивной влаги в среднем 186 мм , или 1800-2000 т/га.
Основные компоненты химических элементов черноземов типичных распределяются по профилю равномерно; наблюдается лишь некоторое уменьшение железа, калия, фосфора и существенное возрастание окиси кальция с глубиной. В верхних горизонтах отмечается биологическая аккумуляция фосфора, марганца, серы.
Реакция среды черноземов типичных близки к нейтральной. Сумма поглощенных оснований 38-41 мг. экв на 100г почвы.
Содержание гумуса в этих почвах 7-8% (в среднем – 7,23%), что на 1% ниже, чем в черноземах выщелоченных, соответственно запасы гумуса меньше на 20-30т/га. Они характеризуются также несколько меньшей степенью гумификации. В черноземах типичных преобладают гуминовые кислоты, связанные с Са, и негидролизуемые соединения (гумины), что отрицательно сказывается на запасах подвижного гумуса: их почти в 2 раза меньше, чем в выщелоченных черноземах.
Черноземы типичные по содержанию азота несколько уступают выщелоченным. Содержание общего азота в них колеблется от 0,34 до 0,46%.
В составе минеральных фосфатов около 50% составляют активные формы, ведущая роль в которых принадлежит фосфатам кальция. По сравнению с выщелоченными, в черноземах типичных содержится меньше фосфатов полуторных окислов, которые сосредоточены преимущественно в пахотном слое. Содержание органического фосфора также ниже, чем в черноземах выщелоченных.
По содержанию бора и йода черноземы типичные относятся к высокообеспеченным, кобальта и меди – среднеобеспеченным, молибдена, цинка и марганца – низкообеспеченным почвам.
В целом черноземы типичные, как и выщелоченные, обладают высоким потенциальным плодородием, но для повышения их эффективного плодородия важным является комплекс агрономических мероприятий, направленных на улучшение пищевого режима и агрофизических свойств[25].
1.6.3 Серые и темно-серые лесные почвы
Основные массивы серых лесных почв Южной лесостепной зоны расположены в Приикском увалистом агропромышленном округе. На территории Кушнаренковского района серые лесные почвы расположены на северо-западной части, а темно – серые лесные почвы располагаются в центральной части района. По рельефу они занимают сравнительно повышенные плато или платообразные пространства, с которых сток выпадающих атмосферных осадков происходит слабо. Большая часть влаги проникает в почву, усиливая элювиальный процесс, который хорошо выражен в профиле этих почв с отчетливо сформированным иллювиальным горизонтом. Они в основном образовались на элювиально-делювиальных и делювиальных отложениях.
Серые лесные почвы Южной лесостепи по механическому составу в основном суглинистые. Глинистые и супесчаные разновидности встречаются реже. В пахотных слоях как легкосуглинистых, так и средне- и тяжелосуглинистых почв преобладает фракция мелкого песка. Его содержание снижается от легкосуглинистых к средне- и тяжелосуглинистым разновидностям(53-45-31%) . В этой же последовательности возрастает содержание ила.
Характерным является четко выраженный вынос ила из верхней части профиля, а в легко- и среднесуглинистых – и физической глины. Коэффициент дифференциации почвенного профиля серой лесной почвы по илу равен 2,2-3,1; средне- и тяжелосуглинистых разновидностей -1,8 и 1,6. Дифференциация по содержанию физической глины менее резкая и определяется величиной 1,6-1,9 только в профиле легкосуглинистых разновидностей. От легкосуглинистых к средне- и тяжелосуглинистым уменьшается в пахотном слое и количество микроагрегатов размером более 0,01 мм, что подтверждается данными коэффициента дисперсности (26-14-16%) . Лесопокрытые и пахотные серые лесные почвы по распределению гранулометрических элементов в верхнем горизонте существенных различий не имеют. Однако лесопокрытые почвы обладают большей коагулирующей способностью, чем почвы пашни. Коэффициент дисперсности снижается на 9%. Фактор структурности в пределах пахотного слоя колеблется в пределах 122-156%.
Серые лесные почвы характеризуются высокой глыбистостью пахотного слоя: от 21-32% в легкосуглинистых до 59 % в среднесуглинистых разновидностях. Количество агрономически ценных агрегатов- 52-68 и 36%. Количество водопрочных агрегатов в 0-20 см слое пахотных почв колеблется в пределах 52-70%. Наибольшей водопрочностью пахотного слоя характеризуются среднесуглинистые разновидности. Лесопокрытые варианты в слое 0-20 см содержат на 13-28% меньше глыбистых фракций, на 17-23% больше агрономически ценных комочков и на 14-19% больше водопрочных агрегатов, чем пахотные почвы.
Влагоемкость низкая. Лишь лесопокрытые варианты в гумусово-аккумулятивном слое содержат 50-60% влаги при полной влагоемкости. Небольшая величина влагоемкости и сравнительно высокая влажность завядания растений сужают диапазон активной влаги.
Запасы влаги в метровом слое распаханных серых лесных почв небольшие-210-270 мм. Лесопокрытые серые лесные почвы содержат на 25-30 мм меньше влаги.
В валовом химическом составе минеральной части отмечается наибольшее содержание кремнезема в верхних горизонтах этих почв. К низу почвенного профиля количество его постепенно уменьшается. В целом распределение окислов в почвенном профиле как серых, так и темно-серых лесных почв относительно стабильное, за исключением кальция и магния.
В пахотном горизонте содержание CаО составляет 1,65-2,07% и резко возрастает в материнской породе. Содержание МgО в верхних горизонтах колеблется от 1,60 до 1,70%, увеличиваясь к низу почвенного профиля.
Серые лесные почвы рассматриваемой зоны отличаются менее кислой реакцией среды и несколько большей суммой поглощенных оснований. Кислотность водной вытяжки колеблется от 6,1 до 6,7, солевой- от 5,2 до 5,7, сумма поглощенных оснований в пахотном горизонте- от 25 до 29 мг. экв на 100 г почвы. В почвах, сформированных на карбонатных породах, вниз по профилю содержание поглощенных оснований возрастает. Степень насыщенности основаниями по профилю почв изменяется от 82 до 99%.
Пахотные серые лесные почвы характеризуются значительно меньшим содержанием гумуса по сравнению с аналогичными почвами других зон, что связано с более длительным их сельскохозяйственным использованием и выпаханностью. Наименьшее содержание гумуса наблюдается в легкосуглинистых (2,2%) и наибольшее в средне- и тяжелосуглинистых разновидностях (до 3,96%).В лесопокрытых вариантах этих почв отмечается более высокое содержание гумуса.