ҐРУНТИ САВАННИХ І КСЕРОФІТНО-ЛІСОВИХ ОБЛАСТЕЙ

Ґрунти цих областей віддалені від екватора і фор­муються в умовах посушливого клімату з тривалим сухим сезо­ном. Поширені на всіх континентах і об'єднані в чотири біокліматичні області: Центрально-Американську, Південно-Американ-ську, Афро-Азіатську і Австралійську. Основними типами ґрунтів цих областей є червоно-бурі, коричнево-червоні і чорні тропічні.

 Червоно-бурі ґрунти сухих саван

Зони червоно-бурих ґрунтів чітко виражені в Африці між 15° і 30° пн. ш. та на півдні на підгірних рівнинах на захід від Драконових гір. Порівняно невеликі масиви цих ґрунтів є в Мексиці, Бразилії, Індії, Південно-Східній Азії та Австралії.

Формуються в районах з тривалістю сухого сезону 5—6 міся­ців і річною сумою опадів 400—800 мм. Середньорічна темпера­тура 24—28 °С. Кілька місяців опадів не буває зовсім, а в сезон дощів часто бувають зливи. Коефіцієнт зволоження у сезон до­щів 0,6—0,8, а в сухий — 0,3—0,4.

Тваринний і рослинний світ сухих саван дуже різноманітний, біологічний кругообіг високоємкий і інтенсивний. Тут висока щі­льність життя і довгі харчові ланцюги. Загальна біомаса сухих саван становить 500—1500 ц/га.

Рослинний покрив представлений своєрідною формацією, яку називають сухою саваною. На широких просторах, вкритих тра­в'янистою рослинністю, поодиноко ростуть великі дерева: баобаб, акації, чагарники.

Взимку, коли в саванах жарко і сухо, дерева скидають листя, трави висихають. В сезон дощів савана зеленіє, трави виростають до 1 м і вище.

Біологічна продуктивність природного рослинного покриву до­сягає 80—100 ц/га, значна частина якого припадає на кореневу систему. Більша частина біомаси в цей же рік знищується шля­хом мінералізації і поїдання численними дикими тваринами. Наземну фітомасу у великій кількості поїдають крупні травоїдні ссавці: слони, носороги, зебри, жирафи, антилопи, мавпи, за яки­ми полює велика кількість хижаків — леви, гепарди, гієни, шака­ли. Крім того, як надземну, так і підземну масу інтенсивно поїда­ють терміти. Все це призводить до того, що на поверхні ґрунту не формується підстилка.

Профіль червоно-бурих ґрунтів чітко диференційований на го­ризонти за механічним складом і морфологічними ознаками. Чер­воно-бурі ґрунти Індії мають таку будову:

Горизонт 4 — гумусний, червонувато-бурий, супіщаний або суглинковий, брилисто-грудкуватої структури, щільний. Потуж­ність 15—20 см.

Горизонт 3— перехідний, темно-червонувато-бурий, глинис­тий, нечітко виражена призматична структура, щільний. Потуж­ність 25—ЗО см.

Горизонт В2 — перехідний, червонувато-бурий, глинистий, щі­льний, з призматичною структурою. Потужність 70—80 см.

Горизонт С — ґрунтоутворююча порода жовтувато-червоного, забарвлення, глинистого механічного складу, містить карбонати.

Червоно-бурі ґрунти містять 1—2 % фульватного гумусу. Ма­ють невисоку (10—20 мг-екв на 100 г ґрунту) ємкість вбирання, слабкокислу або нейтральну реакцію в гумусному і слабколужну в перехідних горизонтах.

Коричнево-червоні ґрунти ксерсфітних лісів і чагарників

Великі масиви коричнево-червоних ґрунтів по­ширені в південній частині Африки між 7° і 18° пд. ш. і на сході Бразилії (Бразильське плоскогір'я). Невеликі масиви цих ґрунтів є в середній частині басейну р. Парагвай та на Ефіопському на­гір'ї (Кенія, Сомалі, Ефіопія).

Коричнево-червоні ґрунти, як і червоно-бурі, формуються в умовах постійно високих температур і різкої зміни зволоження за сезонами року. Ця характерна особливість гідротермічного режиму ґрунтів ксерофітних лісів зумовлює спрямованість про­цесів ґрунтоутворення і вивітрювання. В зв'язку з цим коричнево-червоні і червоно-бурі ґрунти є близькими типами за характером генезису, морфологією, складом і властивостями. Деякі відміни

між ними зумовлені різною кількістю атмосферних опадів і золь­ністю рослинного опаду сухих саван і сухих лісів.

Коричнево-червоні ґрунти формуються в умовах більш воло­гого клімату. В цих умовах випадає понад 1000—1300 мм на рік: а зимовий сухий сезон триває 4—5 місяців.

Рослинність цієї зони представлена різними формаціями листо­падних (у сухий зимовий період) порід дерев і чагарників, які утворюють рідколісся з густим трав'янистим, покровом (саванні лі­си). В Південній Африці переважають деревні породи родини бо­бових та мімозових. Для Бразильського плоскогір'я характерна формація рідколісся компус-серрадус. В її складі багато злаків, зокрема чаппаро і бородач, низькорослих пальм, кактусів та ін­ших сукулентів.

Щорічний рослинний опад сухого тропічного лісу становить 75—115 ц/га. Біомаса органічних решток майже повністю розкла­дається протягом року.

Важливу роль у формуванні коричнево-червоних ґрунтів ві­діграють мурахи і терміти. Вони сприяють оструктуренню і аера­ції ґрунтової маси. Часто весь гумусний горизонт цих ґрунтів скла­дається з розсипчастої маси дрібних капролітів. Ходи термітів, які пронизують весь профіль ґрунту, часто заповнені органічними напіврозкладеними рештками, які вони принесли з поверхні ґрунту. Завдяки цим комахам ґрунтова маса глибоко переміщується, прискорюється гуміфікація органічних решток.

Коричнево-червоні ґрунти належать до групи фералітних ґрунтів. Ґрунтова маса збагачена залізистими конкреціями, поверх­ня ґрунту вкрита залізистою кіркою. У гумусному гопизонті міститься близько 2 % гуматно-фульватного гумусу. Реакція ґрун­тового розчину гумусного горизонту слабкокисла (рН = 6,0—6,5), нижніх горизонтів, які містять карбонати,— слабколужна (рН = =7,2—7,5).

У породі і ґрунті переважають мінерали каолінової групи, які зумовлюють низьку ємкість вбирання (4—6 мг-екв на 100 г грунту. Коричнево-червоні ґрунти використовують у землеробстві. Підчас освоєння їх виникає небезпека ерозії і дефляції.

Чорні тропічні ґрунти

Загальна площа чорних тропічних ґрунтів світу становить близько 235 млн га (Дюдаль, 1964). Значні території ці ґрунти займають в Австралії, Африці та Індії. Вони належать до групи інтразональних ґрунтів.

Особливості генезису, морфології, висока родючість цих ґрунтів здавна привертали увагу ґрунтознавців. Вони описані в багатьох країнах світу під різними назвами: «чорні глини», «бавовня­ні ґрунти», «вертисолі». Крім того, вони мають ряд місцевих назв: «регури» — в Індії, «тін-суда», «фірки», «бадоб» — в .Північній Нігерії, «блек турф» — в Південній Африці, «терра негра» — в Південій Америці та ін. У вітчизняній літературі їх називають «чорними тропічними», «чорними монтморилонітовими злитими (злитоземами)», «чорними злитими тропічними».

Характерною умовою формування цих ґрунтів є режим періо­дичного високого стояння ґрунтових вод або верховодки, тобто сезонного ґрунтового зволоження. Інші кліматичні фактори (тем­пература, опади) приблизно такі самі, в яких формуються червоно-бурі і коричнево-червоні ґрунти. Більшість масивів чорних тро­пічних ґрунтів перебуває в комплексі саме з цими зональними ґрунтами.

Ці ґрунти розвиваються здебільшого на плоских слабкорозчленованих рівнинах або в депресіях, в заплавах річок та на тера­сах озер. Більшість чорних тропічних ґрунтів є палеогідроморфними і гідроморфними. Подекуди вони утворюються в елювіаль­них ландшафтах на породах з певними властивостями.

Як правило, чорні тропічні ґрунти формуються на породах, які багаті на основи: габро, базальти, трапи, вапняки, вулканіч­ний попіл, осадові безкварцеві глини тощо. Вивітрювання таких порід в умовах перемінно-вологого клімату, при нейтральній та лужній реакціях, спричинює утворення вторинних мінералів монтморилонітової групи, які зумовлюють високу І ємкість вбирання (до 60 мг-екв на 100 г ґрунту).

Важливою умовою в генезисі чорних тропічних ґрунтів є аку­муляція на понижених ділянках рельєфу продуктів площинного змивання ґрунтів з оточуючих територій (родючий мул, розчине­ні поживні елементи). Колір продуктів змиву здебільшого чор­ний, оскільки в їх складі багато гумусних речовин. Таким чином, чорні тропічні ґрунти формуються за наявності геохімічного спо­лучення, тобто за участю хімічних сполук, принесених з прилег­лих територій.

Особливості генезису чорних тропічних ґрунтів — один з прик­ладів впливу ґрунтоутворюючої породи на географію ґрунтів.

Гідротермічні умови цих територій сприяють інтенсивному роз­витку злакових трав, серед яких можуть рости окремі дерева, гру­пи дерев або чагарників.

Утворюються так звані трав'янисті ландшафти - злаковники, продуктивність яких значно більша, ніж трав'янистої рослинності оточуючих субаридних ландшафтів. Щорічний опад фітомаси ста­новить приблизно 40—50 ц/га. Органічна маса швидко розклада­ється мікроорганізмами.

У різних районах поширення будова чорних тропічних ґрунтів неоднакова, класифікація їх недосконала. Далі описано уза­гальнену будову тропічних ґрунтів:

Горизонт А — гумусний, чорного або коричнево-сірого забарв­лення, горіхуватої структури. В нижній частині злитий, щільний, кубо- або призмоподібної брилистої структури. Можлива наяв­ність карбонатів і залізистих конкрецій. Потужність 50—100 см.

Горизонт АСса — гумусний перехідний, жовтувато-бурого тем­ного забарвлення з сизуватими та іржавими плямами, глинисто­го механічного складу, з великою кількістю карбонатних новоут­ворень, інколи трапляються залізо-марганцеві конкреції.

Горизонт Сса — монтморилонітова глина або монтморилоніто-ва кора вивітрювання масивних порід.

Чорні тропічні ґрунти по всьому профілю (до глибини 100— 180 см) містять мало гумусу (0,5—3,0%). У верхній частині гумусного горизонту переважають гумінові кислоти, а вглиб по про­філю— гуміни. Більша частина профілю має лужну реакцію (рН = = 7,5—8,0) і високу ємкість вбирання (40—60 мг-екв на 100 г ґрунту). Ґрунтовий профіль насичений в основному кальцієм і магнієм.

Наступною характерною особливістю чорних тропічних ґрунтів є процеси попереднього набухання і усадки ґрунтової маси. Це зумовлено наявністю великої кількості монтморилонітів та інших глинистих мінералів, здатних сильно набухати при зволоженні. При цьому в ґрунті виникає сильний внутрішньоґрунтовий тиск, який руйнує структурні утворення, деформує ґрунтову масу і спричинює сковзання пластичних глинистих мас відносно одна од­ної і виштовхування їх до поверхні. З'являються глянцеві площи­ни сковзання, які в зарубіжній літературі називають «слікенсай-дами».

У сухий сезон об'єм ґрунтової маси зменшується і ґрунт роз­тріскується на значну глибину (100—150 см). Поверхня ґрунту ділиться на полігональні форми з шириною тріщин 2—3 см. З по­чатком дощового сезону в тріщини легко затікає вода і змиває туди ґрунтову масу з поверхні ґрунту. Наступного року цей про­цес повторюється. В результаті ґрунтова маса переміщується на глибину утворення тріщин. Цей процес перешкоджає диференці­ації верхньої частини профілю на генетичні горизонти і зумовлює рівномірне забарвлення чорних тропічних ґрунтів на значну гли­бину.

В літературі є кілька пояснень причин темного забарвлення цього типу ґрунтів. Найбільш логічним є пояснення К. Р. Вандер-Мерве і П. Фагелера, які вважають, що темне забарвлення цих ґрунтів зумовлене особливим складом гумусу. Вони показали, що в складі гумусу чорних ґрунтів Південної Африки і Бразилії пе­реважають гумін і ульмін, які мають інтенсивно чорне забарвлен­ня. Ці гумусні речовини слабко розчинні в ґрунтовому розчині міцно з'єднані з частинками глини, вкриваючи їх тонкою плів­кою.

Незважаючи на погані водно-фізичні властивості, низький вміст гумусу і поживних елементів (НРК), чорні тропічні ґрунти є високородючими ґрунтами тропічного поясу, їх широко використо­вують у землеробстві.

На цих ґрунтах вирощують бавовник, зернові, цукрові трости­ну та інші культури. Ефективними заходами поліпшення їх влас­тивостей є внесення органічних і мінеральних добрив, сидерація, піскування невеликих ділянок.

За родючістю до чорних тропічних ґрунтів подібні лучні ґрунти саван, невеликі масиви яких поширені в Африці і Південній Америці. Це типові гідроморфні ґрунти тропіків, які межують з тропічними болотами. Крім того, з групи гідроморфних у ксеро-фітно-лісових і саванних областях поширені алювіальні ґрунти і тропічні солонці і солоді. Останні поширені в Австралії на соле­носних породах.

Землеробство в саванних і ксерофітно-лісових областях слабкорозвинене. Освоєно всього близько 80 млн га (5 % загальної площі), переважно в густонаселених районах (Південна Африка, Південна Америка, Індія). Найбільше освоєно чорних тропічних ґрунтів — близько 40 млн га, або 20 % їх території. Освоєно знач­ні площі лучних ґрунтів, а найменше червоно-бурих.

На цих ґрунтах переважає екстенсивна форма господарювання. Тут вирощують, як правило, один урожай на рік. В Африці ще й досі застосовують перелогову систему землеробства. Освоюючи нові ділянки, природну рослинність випалюють.

Заходи, що потребують великих капіталовкладень (зрошення, внесення мінеральних добрив), застосовують на невеликих пло­щах. Зрошення застосовують лише на рисових та бавовникових плантаціях.

У цих областях є значний резерв (приблизно 200—300 млн га) орнопридатних ґрунтів, але їх освоєння потребує значних капі­таловкладень і людської праці.

4. ҐРУНТИ НАПІВПУСТИННИХ І ПУСТИННИХ ОБЛАСТЕЙ ТРОПІЧНОГО ПОЯСУ

Території тропічних напівпустинь і пустинь пере­бувають під впливом сухих пасатних вітрів, віддалені від еквато­ра і межують з субтропічними пустинями. Тропічні напівпустині і пустині є на всіх континентах, їх загальна площа становить близь­ко 1220 млн га. Виділяють 4 ґрунтово-біокліматичні області:

1. Південно-Американська (північ Чилі і тропічні пустині Ти­хоокеанського узбережжя).

2. Афро-Азіатська (найкрупніша область, яка охоплює південь Сахари і південну частину Аравійського півострова).

3. Південно-Африканська  (пустині Калахарі і Наміб).

4. Австралійська   (займає  центральну частину  материка).

У цих областях виділяють дві ґрунтові зони: червонувато-бурих ґрунтів опустинених саван і ґрунтів тропічних пустинь.

Червонувато-бурі ґрунти разом з гідроморфними (сірі злиті і алювіальні) займають близько 460 млн га. Формуються при річ­ній сумі атмосферних опадів менше 300 мм. Тривалість вологого сезону не більше 1—2 місяців. Рослинність — низькотравні роз­ріджені опустинені савани.

Профіль червоно-бурих ґрунтів схожий на профіль червоно-бурих сухих саван, але ґрунти напівпустинь мають менший сту­пінь фералітизації, менший вміст гумусу і інтенсивніше буре за­барвлення.

Землеробство в зоні напівпустинь можливе лише при зро­шенні.

Глинисті, кам'янисті і піщані пустині тропіків займають близь­ко 760 млн га. Суцільного ґрунтового покриву в цих районах немає. Повнопрофільні ґрунти формуються лише в долинах річок та оазисах.

Примітивні пустинні ґрунти Аравійського півострова мають недиференційований профіль. На глибині 35—100 см містять щіль­ні трубкоподібні накопичення карбонатів і гіпсу. В долинах рі­чок з періодично сухими руслами (ваді) поширені лучно-солонча­кові ґрунти. На цих ґрунтах при зрошенні вирощують фінікову пальму.

У пустинях Наміб і Калахарі, там де випадає понад 90 мм опадів, поширені сіруваті і буро-сіруваті піщані ґрунти з недифе-ренційованим профілем. При меншій кількості опадів формуються червоні піщані і примітивні пустинні ґрунти.

Значну частину рівнинної Сахари займають піщані пустині ерги та кам'янисті пустині гамади. На території оазисів сформу­валися солончакуваті лучні і типові солончаки. Найкрупнішим оазисом Північної Африки є долина і дельта р. Нілу. Тут поширені алювіальні лучні і алювіально-болотні ґрунти, солончаки і такири. Щорічно значна площа заплави і дельта Ні­лу затоплюється. Паводкові води приносять і відкладають в доли­ні новий шар алювію різного механічного складу. В середньому на 1 га площі щороку надходить від 4 до 10 т мулу, який містить 400—450 кг органічних речовин і до 200 кг мінеральних солей. Загальна потужність мулу досягає 5—9 м.