Russian Federation
631.95
The article provides a comprehensive assessment of the transformation of soil fertility elements in leached chernozem during long-term agricultural use (more than 40 years). The main reasons have been identified that determine significant changes in the humus state and granulometric composition under conditions of long-term use of chernozem in arable land. More noticeable changes of a degradation nature were noted under the conditions of agro-reclamation measures.
leached chernozem, humus, virgin soil, agro chernozem, irrigation, granulometric composition
Как известно, сельскохозяйственное использование чернозёмов без соответствующих компенсационных мер приводит к существенным, преимущественно негативным их изменениям, обуславливает деградацию и снижает потенциальное плодородие. Основные причины агрогенной деградации чернозёмов - ориентация на интенсивную систему их использования, превышение экологически допустимого норматива пашни, недостаточное количество вносимых удобрений [1].
Объектом исследования выбрана одна из наиболее распространенных и ценных в хозяйственном отношении почв лесостепи Западной Сибири – чернозём выщелоченный среднемощный среднегумусный иловато-крупнопылеватый на лессовидном суглинке.
Территория района исследований расположена в лесостепной зоне серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и обыкновенных чернозёмов Западно-Сибирской провинции. Возвышенное положение территории способствовало ее дренированию. Почвообразующими подстилающими породами на Приобском плато являются суглинки, отличающиеся наиболее типичным лессовидным обликом. По гранулометрическому составу это преимущественно средние, реже тяжёлые суглинки с преобладанием крупнопылеватой фракции (до 40 %. Однородная мощная толща (20-30 м и более) пород Приобья не засолена легкорастворимыми солями, богата полевыми шпатами, гидрослюдами, кварцем, что обуславливает их низкую макрооструктуренность, малую водостойкость и водопрочность [2].
Для оценки изменения свойств чернозема выщелоченного за 45-летний период использования, были заложены почвенные разрезы, из которых отобраны образцы почвы на следующих вариантах: пашня - полевые севообороты с преобладанием зерновых, пропашных, кормовых культур; пашня - овощной севооборот, на участке возделывался широкий ассортимент овощных культур; целина - травостой представлен разнотравно-злаковой ассоциацией.
Все сравниваемые объекты находятся на незначительном удалении друг от друга и сформированы в идентичных условиях почвообразования.
Для выполнения поставленной цели использовали сравнительно-аналитический подход. Все использованные в работе методы хорошо зарекомендовали себя при аналогичных исследованиях, позволяют получить достоверный объем информации для решения поставленных задач [3, 4].
В гранулометрическом составе фракций изучаемых чернозёмов, формирующихся на достаточно мощной толще лёссовидных суглинков, явно доминирует крупная пыль, или так называемая лёссовая фракция при полном отсутствии фракций крупного и среднего песка. Заметное влияние на однородность гранулометрического состава пахотного слоя оказывает перемешивание его при отвальной обработке. Суммарно на долю фракций крупной пыли приходится более 40 %. Распределение механических фракций по профилю равномерное. Результаты гранулометрического анализа показали сокращение с 13,04 до 7,40 % в верхнем гумусовом горизонте неорошаемых черноземов фракции мелкой пыли, несколько увеличилось содержание данной фракции в нижележащем горизонте. Особое внимание необходимо обратить на распределение илистой фракции, так как именно она легче всего подвергается разрушению. В неорошаемом черноземе содержание фракции мелкой пыли и ила в верхнем слое уменьшилось на 5,5 %, а с глубиной произошло их некоторое увеличение. Отмечено незначительное увеличение ила в нижней части профиля, что связано с засыпанием тонких фракций по трещинам и перемещением их с талыми и дождевыми водами. В орошаемом чернозёме в верхнем горизонте потери илистой фракции более существенны, составили 12 %, что связано с выносом более тонких частиц ирригационной эрозией [5]. В целинном аналоге колебание илистой фракции на различной глубине всего профиля очень низкое и не выходит за пределы 5 %, что свидетельствует об отсутствии процессов разрушения минеральной части.
Длительное сельскохозяйственное использование почв при дефиците поступления в почву органического вещества приводит к снижению содержания гумуса.
Анализ проведенных исследований показал, что за 45 - летний период содержание гумуса в пахотном слое неорошаемого чернозема уменьшилось с 8,9 до 7,5 %, потери в пахотном слое составляют более 15 %. Потери гумуса прослеживаются по всему гумусовому профилю. Содержание гумуса в чернозёме овощного севооборота в слое 0-20 см уменьшилось на 25 %. Темпы снижения органического вещества отмечены по всему профилю. Известно, что запасы корней в агроценозах овощных культур невелики, и при уборке корне - и клубнеплодов происходит ежегодное отчуждение почвенного мелкозема [6]. Интенсификация процессов минерализации при возросшем потреблении азота со стороны растительных организмов стимулирует тенденцию к обеднению их гумуса.
В целинных чернозёмах вся биомасса разнотравно-злаковой ассоциации долгие годы возвращается в почву с опадом, что придает ей относительно стабильное динамическое равновесие и большее содержание гумуса. Запас гумуса в полуметровой толще достигает 390 т/га.
Результаты проведенных исследований показали, что интенсивная эксплуатация чернозёмов в условиях агроландшафтов привела к трансформации их гранулометрического состава и ухудшению гумусового состояния.
1. Antropogennaya evolyuciya chernozemov. Voronezh: Voronezhskiy GU, 2000. 412 s.
2. Kovalev R.V. Pochvy Novosibirskoy oblasti. Novosibirsk: Nauka, 1966. 422 s.
3. Arinushkina E.V. Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv. M.: Izd- vo MGU, 1970. 490 s.
4. Vadyunina A.F., Korchagina Z.A. Metody issledovaniya fizicheskih svoystv pochv. M.: Agropromizdat. 1986. 416 s EDN: https://elibrary.ru/DYLHHL
5. Tanasienko A.A. Specifika erozii pochv v Sibiri. Novosibirsk: Izd-vo SOR AN. 2003. 176 s. EDN: https://elibrary.ru/QKVNEF
6. Siuhina M.S., Bykova S.L. Izmenenie fizicheskih svoystv chernozema vyschelochennogo za 33 goda sel'skohozyaystvennogo ispol'zovaniya // Plodorodie. 2017. 3(96). S. 20-22 EDN: https://elibrary.ru/ZCQBGT
