Чернозем: состав, плюсы, откуда берется, получение, применение

Чернозем славен не только своим феноменальным плодородием; лёсс, красные и красно-бурые почвы влажных субтропиков и тропиков почти так же продуктивны. Не менее важное достоинство чернозема – его устойчивость как почвенной экосистемы. Чернозем в благоприятных для него условиях и при правильном пользовании десятилетиями выдерживает монокультуру без видимых признаков истощения; рекультивируется сравнительно быстро и недорого. Прочие типы высокопродуктивных почв требуют для поддержания плодородия достаточно сложной и дорогой агротехники, ирригации/мелиорации и/или долго восстанавливаются по истощении либо при неправильном пользовании истощаются бесповоротно. Последнее в древности не раз приводило к гибели целые, высоко развитые для того времени цивилизации (напр. Индскую и Оксо-Бактрийскую), а черноземы какие тогда были, такие и сейчас есть.

Черноземная почва в мире занимает небольшую часть площади суши (см. карту почв мира), а в Южном полушарии чернозема вовсе нет.

Почвенная карта мира

Из мировых запасов чернозема РФ владеет 52%, если считать по продуктивности или 48% по площади. Поэтому интерес российских читателей к чернозему вполне обоснован. Но дачи на черноземе никогда не давались, а земельный участок на нем стоит очень дорого. В связи с этим настоящая статья призвана:

• Во-первых, пояснить, как рационально использовать кусочек чернозема, если вам он достался.
• Во-вторых, нужно ли и в каких случаях покупать недешевый чернозем.
• В-третьих, как обращаться с родственными чернозему почвами (которыми Россия тоже отнюдь не бедна), чтобы полностью реализовать их продуктивный потенциал. Это позволит увеличить товарность хозяйства, сократить расходы на его ведение и пойдет на пользу экологии в целом.

Что в нем такого?

Так чем хорош чернозем? Чем объясняется его рекордно малое отношение затрат на агрокультуру к урожайности и стабильность последней? «Изюминка» чернозема – его микро, даже наноструктура, благодаря которой хорошо удерживается влага. Наименьшая обменная влагоемкость черноземов в период после вспашки (т. наз. предельная полевая влагоемкость, ППВ) составляет 270-380 мм на 1 м гумусового слоя. Чернозем кажется плотным; сжатый в руке, оставляет после себя жирный след. Но на самом деле эта «грязь» хорошо проницаема для воды и воздуха. Однако капилляры чернозема извилисты и не очень длинны, поэтому испарение поглощенной влаги из чернозема не весьма интенсивно; в этом отношении чернозем похож не на фитиль, а на войлок. Попросту – чернозем не спекается под Солнцем.

Следствие оптимальной структуры черноземов, высокой ППВ и способности удерживать влагу при подогреве – их близкая к нейтральной химическая реакция (pH = 6,5-7,5 в зависимости от вида чернозема). Следствие из следствия – благоприятная среда для полезной почвенной микрофауны и микрофлоры. Следствие 3-го порядка – накопление гумуса, содержащего питательные вещества для растений в наиболее легко усвояемом виде. Видимое плодородие это уже верхушка «пирамиды продуктивности».

Характеристики различных типов почв

Пирамида строение устойчивое. В табл. даны характеристики наиболее распространенных и доступных частникам видов черноземов сравнительно с сопутствующими почвами, из которой видно, что балльность (характеризующая плодородие почвы) у черноземов в общем опережает накопление в них полезных веществ. Т.е., растения на черноземе питаются не только полноценно, но и рационально, что также способствует повышению рентабельности хозяйства и улучшению качества сельхозпродукции.

Однако основание пирамиды нельзя подкапывать. Применительно к чернозему это значит, что глубокая вспашка и вообще грубые методы механической обработки земли недопустимы. Можно указать не один регион, где после распада СССР вследствие стремления выжать из земли все и поскорее метровые черноземы полностью деградировали и урожай 15 ц/га считается хорошим там, где ранее и 60 ц/га было обычным. Впрочем, к рациональному пользованию черноземом на своем участке мы еще вернемся.

Как образуется чернозем?

Плодородный чернозем образуется при совпадении ряда природных условий, что иллюстрирует левая часть рис. ниже; справа там показаны соотв. типы почв. Именно черноземы получаются, если выдерживается:

• Плюсовой год – среднемноголетняя среднегодовая температура выше 0 (типично +3 – +8).
• Осадки в пределах 550-650 мм.
• Небольшое и умеренное, до 25%, превышение испаряемости над осадками.
• Многолетняя средняя температура июля +20 – +22.
• Материнская порода карбонатная: известняк, доломит.

Типы почв в зависимости от климатических условий

Такие условия благоприятны преимущественно для развития травянистой растительности; преобладает травостой злаков и бобовых. С осени до весны они перегнивают, получается своего рода естественный сидерат, и очень питательный: бобовые, как известно, азотфиксаторы, а злаки питаются весьма умеренно. Это элювий, отложение источника питательных веществ на поверхности почвы.

Весной начинается иллювий – процесс проникновения в почву разложившихся органических осадков. С наступлением настоящего тепла вследствие превышения испаряемости над увлажнением органика задерживается в верхнем слое, т.к. среднегодовой ток почвенных вод в этой зоне направлен в общем вверх.

Засолению почвы, кроме относительно небольшого превышения испарения над увлажнением, препятствуют также материнские породы. Известняки и доломиты обладают значительным влагопоглощением и отдают воду неохотно; солевой горизонт или не поднимается до гумуса вообще, или задерживается в подпахотном слое.

Очень важно также то, что почвенные соли в данном случае карбонаты. Они, как известно, слабые щелочи, а почвенные кислоты – гуминовые и фульвоновые – также слабы. То и другое нейтрализует друг друга, и в результате получается практически нейтральная среда, благоприятная для развития полезной микроживности и подавляющая вредоносную. А уж почвенных бактерий, нематод, червяков, ногохвосток, тихоходок и почвенных клещей (которые микроскопически малы и вовсе не опасные кровососы) не надо учить, как структурировать землю, у них это в генах. Кроме того, карбонатные породы богаты микроэлементами, также насыщающими гумусный слой. Так и образуется чернозем.

Виды черноземов

С какими видами черноземов вы можете встретиться, показано слева на рис. Правая его часть нам понадобится, когда дело дойдет до правильного пользования черноземом. В любом черноземе ясно различимы 3 горизонта (слоя): иллювиальный A, переходный B и материнская порода C. В работах по почвоведению они могут разбиваться на подгоризонты и обозначения снабжаться индексами, напр., А2В1 и т.п., но нам таких тонкостей не понадобится.

Виды черноземов

Впрочем, столкнуться с южным черноземом вам вряд ли придется. Он долго держится под монокультурой, зато деградирует очень быстро, за несколько лет, но восстанавливается столетиями. В Америке с этим столкнулись еще в начале прошлого века, а на постсоветском пространстве буквально на глазах. Уцелевшие пятна естественного южного чернозема в США и РФ ныне находятся под охраной, в пользование не отдаются и уже тем более под строительство не отводятся.

Чернозем в России — документальный фильм

Где взять чернозем?

Чернозем для огорода можно получить следующими способами:

1. Купить;
2. Приготовить заменитель;
3. Реградировать и правильно использовать имеющийся;
4. Рекультивировать используемую землю.

Покупка

Почва – живое образование, и чернозем не исключение. Просто купить машину-две чернозема возможно, но нерегулярно и дорого. Источник поступления чернозема на рынок преимущественно земли, отводимые для не сельскохозяйственных целей; их гумусовый слой – ценный товар. Легальных разработок чернозема в качестве полезного ископаемого не ведется; по крайней мере, не должно быть.

Чаще всего в продажу поступает обыкновенный чернозем из Воронежской, Курской и Тульской областей и оподзоленный рязанский, липецкий и др. Балльность всех видов продажного свежего чернозема до 85; лежалого год – 77-78. Типичные и выщелоченные черноземы выгоднее использовать под агрикультуру на месте, и в продаже их натуральных почти не бывает.

Однако купленный чернозем даст ощутимый прирост урожайности не более чем на 2-3 года. Оторванный от нужных ему условий, чернозем погибнет, запасы питательных веществ в нем истощаться, а микроструктура нарушится еще быстрее. Более-менее рациональной будет добавка под овощные культуры 1/3-1/5 покупного чернозема к тепличной земле при условии, что теплица товарная и дает доход; в таком случае относительно небольшая по объему регулярная закупка чернозема для теплицы чаще всего рентабельна.

Еще один, возможно, оправданный, вариант – разовая закупка чернозема в качестве затравки для реградации и рекультивации используемой почвы, см. далее. Однако перед этим необходимо изучить местные условия и выяснить, возможно ли это вообще.

Заменители

Изготовление чернозема (точнее, его заменителей, т.к. не вся черная земля чернозем) возможно на основе низинного торфа (черного, плотного, вязкого), перегноя или компоста. Обычная пропорция – 1 часть торфа (перегноя, компоста) на 3 части песка и 10-12 частей обычной огородной земли. Балльность последней при этом повышается с 55-60 до 68-75, но также на 2-3 года. Кроме того, перегной и компост нужно делать 2-4 года, а низинный торф лишь немногим дешевле чернозема.

Низинный торф, в принципе, можно добыть своими руками в близлежащей заболоченной мочажине, в таких местах он залегает чаще всего не глубже полуметра. Нужно только дерновину вскрывать и выбирать верховой торф (бурый, волокнистый) быстро, чтобы вода не успевала заливать ямку. Однако помните Закон о недрах РФ! Разрабатывать полезные ископаемые частным лицам в России на глубину до 5 м можно безо всяких разрешений и лицензий, но только на своем участке! Т.е., та самая мочажинка должна быть на купленной вами земле, и акт на владение оформлен по всем правилам. Если же она, мочажина, на ваших кровных 6 сотках в дачном товариществе, то формально вы не владелец, а добыча будет нарушением, преследуемым по закону. Кроме того, вы рискуете оказаться крайним при любом нарушении водоснабжения в окрестностях, т.к. вы своими раскопками болота по крайней мере теоретически нарушаете естественный подпочвенный сток.

Пользование и реградация

Прежде всего нужно убедиться, действительно ли вы на потенциальном черноземе, т.е. что материковая порода карбонатная. Вернемся к правой части рис. с видами черноземов: делается это испытанием на вскипание С разной глубины начиная с поверхности через 20-40 см берут пробы грунта. Удобно брать пробы садовым буром, а образцы снимать ближе к его оси с первого от наконечника витка. Пробную щепотку кладут в стеклянную банку или стакан и приливают технической соляной кислоты; от примеси карбонатов проба начинает пениться и пузыриться, это и есть кипение чернозема. И брызгаться кислотой, так что не забудьте о мерах предосторожности и СИЗ!

Если пробы с глубины до 180-200 см не кипят или кипят еле-еле, ваша черная земля на самом деле почва темно-серая (к северу от черноземов) или каштановая (к югу). Что с ними можно сделать, посмотрим ниже, а если у вас все-таки чернозем, нужно индикаторной бумажкой или в лаборатории проверить его pH (кислотность). Тут возможны 3 случая: pH = (6,5-7,5), pH<6,5 и pH>7,5.

Разбивка дачного участка на черноземе

В первом случае ваш чернозем еще не деградировал и не очень оподзолился, просто истощен. Нужно, во-первых, дать ему нейтральную азотную подкормку, кроме содержащих натрий; скажем, компост 0,7-0,8 т на сотку или вдвое меньше коровьего навоза. Это, пожалуй, единственный случай, когда удобрение чернозема действительно необходимо. Еще лучше будет посеять бобовые или горчицу на сидерат, т.е. осенью урожай не собирать, а запахать/закопать пожухлую растительность в землю. Во-вторых, применять щадящую агротехнику, напр. перекапывать не лопатой, а вилами. В-третьих, если есть возможность и желание, завести вермикультуру (см. далее), регулярно давать почве биогумуса и подселять весной дождевых червей.

С применением всех этих мер на реградацию может потребоваться до 5-7 лет. Ускорить ее, особенно если вследствие изменений климата у вас испарение упало, а увлажнение увеличилось, можно, полностью переразбив участок. Если он новый, то лучше сразу посадить деревья не отдельным садом, а равномерно по площади с широкими междурядьями, см. рис., в которых будут выращиваться прочие культуры. На следующий год, когда саженцы пустят корни достаточно глубоко, можно будет прикупить чернозема на подсыпку приствольных кругов.

Во втором случае (земля начала закисляться) перед применением указанных мер нужно провести ее известкование. Реградацию, как для нейтральной почвы, начинать, когда pH поднимется выше 6,5. В третьем случае дать кислые азотные и калийные удобрения (сульфат аммония, сульфат калия). Реградацию начинать, когда pH упадет до 7,5. В обоих случаях в течение 2-3 лет удается добиться повышения балльности с 55-58 до 78-80 и более.

Рекультивация

Структуры серых лесных, черноземных и каштановых почв

Лет 20 тому назад идея – превратить свой не-чернозем в чернозем, показалась бы несусветной ересью. Но вспомним об изменениях климата: благоприятные для образования черноземов условия в РФ постепенно распространяются к северу, подстилающих карбонатных пород много (Москва-то отчего белокаменная?), а средств ускорить структурирование почвы современная наука предлагает немало. Отдельные огородники и садоводы это уже поняли и благополучно пользуются землей с балльностью более 80 вместо прежней до 70.

Как сказано выше, черноземную полосу с севера и юга обрамляют соответственно серые лесные и каштановые почвы. Их строение показано на рис. справа, и там видно, что принципиальной разницы между ними нет. Что до каштановых почв, то они и так весьма плодородны, нужно только помочь им экономить воду, которой в тех краях не хватает. Лучший способ для этого – капельный полив, тем более что его можно сделать и своими руками. Капельное орошение не только сбережет влагу, но и уменьшит выщелачивание гумуса; спустя 2-4 года каштановая почва на капельном орошении начинает пачкать руку, как настоящий чернозем.

С продуктивными сероземами дело сложнее. Ближе к югу залегают темно-серые лесные почвы (слева на след. рис.), это т. наз. лесной чернозем, потенциально высокопродуктивный, но плохо структурированный: на пригреве спекается, отчего требуется рыхление (сухая поливка), а ПВВ его до 220-240. Рекультивировать темно-серую лесную почву возможно, во-первых, рациональной разбивкой участка, как для реградации чернозема. Во-вторых, также производить ее биоструктурирование с помощью вермикультуры (см. ниже).

Серые лесные почвы

Примечание: по запасам гумуса и азота темно-серые лесные почвы приближаются к тучным черноземам. Состав лесных почв сравнительно с черноземами см. в табл. справа.

Серая лесная почва (в центре на рис.) ясно выраженного горизонта A не имеет, но по гумусу и азоту еще пригодна для рекультивации до балльности 70-75, что неплохо против ее естественных 55-58. ПВВ серых лесных почв 180-220, но в условиях превышения увлажнения над испарением это не страшно. Помочь серой лесной почве стать питательнее можно так же, как и лесному чернозему, но перед этим нужно:

• Вспахать ее на зябь и дать отдохнуть под паром год, чтобы перегнили мелкие корешки.
• Посадить бобовые и подкармливать гуматом калия NPK с микроэлементами.
• Применить для биоструктурирования вермикультуру.

А что делать со светло-серыми (справа на рис.) и дерново-подзолистыми почвами? Пока, к сожалению, «подтянуть» их к черноземам нет возможности. Вести выгодное хозяйство можно и на них, но агротехника будет уже другая.

Червяки в помощь

Вермикультура значит разведение дождевых червей. Это, кстати, сам по себе выгодный бизнес: червяков охотно покупают рыболовы и зоомагазины на корм животным. Есть даже специальные породы червей для вермикультуры: гриндальский червь, калифорнийский, червь «Старатель» и др. Помимо биомассы, вермикультура дает и высокоценное удобрение – биогумус, или вермичай, он же концентрированный почвенный раствор (КПР).

Для целей рекультивации/реградации почвы маточный материал экзотических дождевых червей закупать необязательно. Наоборот, лучше справятся наши аборигены. С поздней весны до следующей весны они способны увеличить биомассу популяции в 300-500 раз, тогда большую часть расплода вносят в почву, а накопившийся КПР применяют как гуматы.

Вермикультура осуществляется в вермикомпостерах, своего рода ульях для червяков. Занимает вермикомпостер места не больше табуретки, ухода почти не требует и не воняет. Кормят червей пищевыми отходами. О принципах вермикультуры и как сделать вермикомпостер своими руками, см. видео:

Примечание: во всех случаях применения вермикультуры для улучшения почвы желательно предварительно засыпать приствольные круги деревьев покупным черноземом и подселять червей туда. В экологических нишах между корнями черви будут успешно размножаться и в течение лета расселятся по всему участку. КПР в таком случае подкармливают культуры в междурядьях.

А как быть с экологией?

Хорошо, сделаем свою огородную землю похожей на чернозем. Но как это повлияет на окружающую среду? Что будет, если все так сделают? Первое, чернозем не Чернобыль, не угольный карьер и даже не каменоломня. Вреда от него никакого, кроме пользы, не замечено.

Второе – в природе чернозем залегает также пятнами. Возьмем, к примеру, черноземную Мекку – Воронежскую область, именно отсюда Докучаев взял срезы, получившие золотую медаль на Всемирной выставке в Париже. Вот поле тучного мощнейшего чернозема: гумус 10,5%, слой A+B 90 см. Через дорогу – дубрава на серой лесной почве. В лесу зеленые полянки; копнешь – а там типичный чернозем. Дубрава тянется от трассы где-то на 3 км, затем проселок на песочке и дачи. Участок в 20 соток разделен по диагонали напополам: выщелоченный чернозем и супесь.

В общем, законодательных запретов на повышение плодородия почвы своими руками на собственной земле нет, биологических не усматривается. Так что – в добрый путь к высоким урожаям экологически чистых продуктов!

вам будет интересно:

Торф Сапропель Банановая кожура