Почвы тропического пояса

  2. Почвы саванн

  Саванна — наиболее распространенный тип  ландшафта тропиков. Ее очень условно  можно назвать тропической лесостепью. Древесно-травянистые сообщества представлены (от влажных к засушливым) высокотравными, низкотравными и опустыненными саваннами. Среди древесных фитоценозов соответственно встречаются светлые леса, сухие леса и заросли кустарников. Конечно, между чисто древесными и древесно-травянистыми сообществами масса переходов. Выделяют саванно-лес, лесистую саванну, мозаику саванны и леса, парковую саванну и др.

  Типичными древесными породами всех тропических  саванн являются пальмы (определенные виды) и акации. Видовое разнообразие последних очень велико, особенно в Австралии. Но можно указать и специфические древесные и кустарниковые породы отдельных континентов, например, баобаб для Африки и эвкалипты для Австралии, индийский баньян из рода фикусов. Среди растений саванн можно назвать бутылочные деревья, мимозы, казуарины, молочаи, кактусы, кебрачо и др.

  Главная климатическая особенность саванны  — чередование очень влажных и очень сухих сезонов в течение года, причем их продолжительность значительно варьирует в географических зонах. С наступлением сухого сезона большинство деревьев и кустов сбрасывают свою листву, наземные части трав высыхают. Устанавливается жаркая погода, нередко ещё более жаркая, чем во влажный сезон, так как тепло теперь не тратится на испарение воды.

  С наступлением влажного сезона происходит быстрое нарастание растительной массы, накапливающейся за один сезон  на гектаре до  12 – 30 т/га. Пробуждение трав происходит очень быстро: достаточно одного обильного дождя, чтобы распустились почки, появились ростки, которые скоро достигают значительной мощности. В процессе филогенетического развития организмы приобретали такие наследственные способности,  которые позволяют им быстро расти, с первых же часов  интенсивно используя питательные вещества почвы, накопившиеся там в удобоусвояемом виде за сухой промежуток времени. Саванны – идеальная среда для травоядных животных. Чрезвычайно разнообразна фауна членистоногих.

  На  всех континентах тропического пояса  в саваннах встречаются два типа выветривания и почвообразования:

1. красные саванны с ферраллитным типом как зональные географические образования, формирование которых связано с меняющейся биоклиматической обстановкой.
2. черные саванны  с сиаллитным типом выветривания, с полным отсутствием  ферраллитных явлений, несмотря на формирование их в тропических условиях. Особые условия геоморфологии территорий позволяет отнести эти саванны к азональным образованиям.

Среди саванн с ферраллитным типом выветривания  встречаются весьма разнообразные  почвы. Главные из них:

• красные ферраллитные почвы высокотравных саванн и листопадных лесов. Сухой сезон обычно имеет продолжительность 3-4 месяца при общем годовом количестве осадков 1300-2000 мм;
• красно-бурые и красно-коричневые почвы сухих саванн с сухим сезоном около 6 месяцев при количестве выпавших осадков 800-1300 мм;
• красновато-бурые почвы опустыненных саванн с сухим сезоном 8-10 месяцев и количеством осадков менее 600-800мм.

        В условиях переменного увлажнения при фераллитном  типе выветривания широко распространено образование в почвах латеритов или железисто-алюминиево-кварцевых каменистых конкреций, слоев (панцирей), которые в значительной степени снижают агрономическое плодородие почв.

  Сиаллитной  тип выветривания без признаков  фераллитизации характерен для преимущественно сухих саванн с особыми геоморфологическими условиями. Эти условия заключаются в следующем: равнинные территории с мощной толщей четвертичных, преимущественно аллювиальных (древнеаллювиальных) глинистых слабопроницаемых отложений. Почвы, формирующиеся в этих условиях, имеют черную окраску. 

3. Черные слитые почвы 

     В тропических странах с муссонным климатом, когда периоды проливных дождей сменяются месяцами изнуряющей жары и засухи, азонально распространены оригинальные ландшафты – саванны на черных почвах. Это громадные площади равнин на Африканском континенте, на полуострове Индостан, на западе Австралии, на острове Куба и т. д.

Оригинальность  черных саванн в их особых почвах, имеющих  глобальное распространение, далеко переходящее  пределы тропического пояса. Их можно назвать космополитами, так как они встречаются в разных зонах Земли. Однако повсюду они имеют сходное строение и для всех них характерно явление слитости и черный цвет профиля. Появление слитости можно встретить в почвах широкого диапазона биоклиматических условии. Слитые почвы могут встречаться в суббореальном, субтропическом и тропическом поясах, на всех континентах Земли, исключая, конечно, Антарктиду. Они отмечены на Балканах, в Индии,  ряде районах Америки и Африки, а на территории СНГ – в долинах рек Дона, Волги Кубани, Урала, в Молдавии, Грузии, Азербайджане, на Северном Кавказе. Их названия очень разнообразны: слитоземы, смольницы, черные хлопковые почвы, регуры, грумосоли, бадоп, тирсы, слитые черноземы и т. д.  В разных странах эти почвы называли по-своему, хотя все они однотипны по своему строению и свойствам. Сейчас широко используется международный термин «вертисоли». Основной почвообразовательный процесс, формирующий вертисоли, называют слитогенезом.

Для формирования слитоземов обязательны три условия:

1. Контрастный водный режим, резкие колебания от переувлажнения к иссушению, что ведет к перестройке минеральной части, появлению высокой способности к набуханию и усадке.
2. Слитогенез происходит в условиях равнинного рельефа, когда 
   не обеспечивается поверхностный сток избыточной влаги, это 
   одно из условий формирования переувлажнения, которое при 
   склоновом рельефе возникнуть не может.
3. Почвообразование протекает на древнеаллювиальных и делювиальных глинистых отложениях. Существует понятие гранулометрического барьера. Это содержание физической глины в количестве 62 и ила - 39%. При меньшем количестве 
   указанных гранулометрических фракций развитие слитогенеза 
   маловероятно. Это обеспечивает незначительную водопроницаемость почвы и подпочвы и способствует переувлажнению. 
   На водопроницаемых материнских породах в условиях тропиков формируются в аналогичных климатических условиях 
   красно-бурые саванные почвы, а в субтропиках - коричневые 
   почвы сухих травянистых лесов и руброземы типа аргентинской пампы.

     Для тропических слитоземов саванн, а также для подобных почв в суббореальном и субтропическом биоклиматических пояса Земли едины процессы их  формирования.

  1. Образование и накопление фульватно-гуматного гумуса из 
остатков травянистой растительности, представленной луговыми степями или высокотравными саваннами. Богатство трав белками и зольными элементами определяет однотипную экологическую специфику 
биологического круговорота, несмотря на широкое видовое разнообразие фито- и зооценозов в различных странах Земли. Однотипные 
циклы развития и роста с преобладанием фитомассы корневых систем 
обеспечивают регулярность поступления растительных остатков в биологические процессы их преобразования, в т.ч. и гумификации.

  2. Слитогенез минеральной массы с образованием глинистых минералов монтмориллонитовой группы. Возникающие свойства слитости: 
бесструктурность, сплошность (слитость) почвенной массы, интенсивная сезонная динамика плотности почвы, определяемая явлениями набухания и усадки глинистых минералов, высокое содержание недоступной растениям почвенной влаги. Со слитогенезом связан интенсивно черный, «антрацитовый» цвет гумусовых горизонтов. Это обусловлено прочным связыванием гуминовых кислот с тинистыми минералами в органо-минеральные комплексы. Для всех слитоземов парадоксальна черная окраска при малом содержании органического вещества (3—5%). Слитогенезу подвергается толща почвы от 30 до 120 см.

  3. Дерновый процесс происходит  под воздействием травянистой  растительности. Если объем фитомассы трав на 80—90% состоит из корневых систем, то масса этих корней на 80—90% сосредоточена в верхнем 30-сантиметровом слое. Велика их структурообразующая и разрыхляющая роль. Структурные агрегаты зернистые, комковато-зернистые и отчасти ореховатые. Этот же горизонт почвы является сосредоточием биологических процессов, зооценозов и микробоценозов. В сущности, плодородие слитоземов определяется именно свойствами горизонта А, а слитогенетическая толща, залегающая ниже его, лишь слабо и не всегда обеспечивает функционирование агроценозов и естественных фитоценозов.

  4. Для слитых почв характерно  явление педотурбации. Педотурбация - механический процесс внутрипрофильного перемещения почвенной массы, при котором происходит перемешивание веществ в почве. В конце сухого сезона мелкоземлистая почва поверхностного горизонта по глубоким трещинам осыпается в нижнюю часть профиля. При увлажнении и набухании почвы происходят горизонтальные и вертикальные движения почвенных блоков. Чаще всего они поднимаются вверх под воздействием набухающего осыпавшегося материала. Ежегодные многовековые явления этих смещений приводят к формированию профиля, слабодифференцированного на горизонты. В связи с этим все слитоземы от тропиков до наших умеренных широт имеют однородное и очень простое строение. Выделяется верхний перегнойно-аккумулятивный, оструктуренный горизонт А и однородный слитой горизонт В.

  5. Выщелачивание растворимых солей  за пределы гумусовых горизонтов при замедленном промывном водном режиме с формированием карбонатного горизонта С_Са с новообразованиями СаСОз.

  Все слитоземы однотипны по своему плодородию. При высоких показателях потенциального плодородия их эффективность для многих сельскохозяйственных растений оставляет желать лучшего. Это связано с неблагоприятными физическими и водными свойствами. Значительные запасы питательных веществ не доступны растениям, так как прочно связаны с почвенными коллоидами. Из-за этого же высока влажность завядания растений. Корни большинства растений с трудом проникают в слитой горизонт, который к тому же является водоупором и вызывает во влажные периоды года переувлажнение корнеобитаемой толщи, что провоцирует вымочки сельскохозяйственных растений. И наконец, все слитоземы неблагоприятны для многолетних растений. На них практически не культивируются сады, виноградники, цитрусовые и другие субтропические и тропические плодовые, сахарный тростник и т. д.; корневые системы этих растений не выдерживают физических перегрузок при изменении объема почвенной массы. Однако на слитоземах хорошо растут и плодоносят кукуруза, табак, кормовые травы и растения с коротким вегетационным периодом.

  Саванны на черных слитых почвах всегда были благодатными естественными пастбищами для многочисленных травоядных животных в Евразии, Африке, Австралии, Центральной и Южной Америке. Вовлечение этих территорий в сельскохозяйственный оборот в первую очередь было связано с пастбищным скотоводством, и эта отрасль сельского хозяйства сохранилась и сейчас. Однако соотношение между естественными природными ландшафтами, сельскохозяйственными пастбищами и пахотными угодьями изменяется в широких пределах. Характерна общая тенденция: сокращение естественных и культурных пастбищ и расширение распаханных территорий. Этому способствует высокий уровень потенциального плодородия вертисолей для сельскохозяйственных растений. По индексу плодородия их можно считать лучшими в условиях тропиков: все равно, что черноземы в наших умеренных широтах.

  Травянистый покров черных саванн практически не сохранился на территории Индостана. Все они здесь распаханы и успешно используются под посевы хлопчатника, клещевины и других культур. В Индии почвы этих саванн называются черными хлопковыми почвами (регуры).

  На  Африканском континенте, наоборот, площади пашни на слитоземах незначительны, а громадные территории черных саванн включены в заповедники и национальные парки. В Австралии продолжает сохраняться тенденция использования вертисолей как пастбищных угодий. На Кубе саванны с черными слитыми почвами преимущественно заняты пастбищами. Основная сельскохозяйственная культура страны - сахарный тростник - размещается, прежде всего, на красно-коричневых почвах саванн.

4. Особенности растениеводства в тропиках

      Особенности тропического растениеводства обусловливаются интенсивностью инсоляции, высокой температурой. В тропиках день длится 12 часов круглый год, с 6 утра до 6 вечера. С условиями такого светового режима возникают трудности при выращивании растений умеренных широт. В первую очередь, это касается овощей. Если обыкновенный салат и редис легко приспосабливаются к новым условиям, то другие овощи не всегда хорошо произрастают.

  К 12-часовому световому режиму приспособились все тропические растения, но к интенсивности инсоляции большинство молодых растений не может адаптироваться и их приходится защищать путем искусственного затенения. В противном случае растения часто гибнут от ожогов. Если культивируемые сейчас кофейное дерево или дерево какао в диком состоянии произрастали в полутени великанов тропического леса, то при устройстве плантаций этих культур для них создается искусственное затемнение быстрорастущими деревьями.