Россия
УДК 631.95 Сельскохозяйственная экология
В статье дана комплексная оценка трансформации элементов почвенного плодородия чернозёма выщелоченного при длительном сельскохозяйственном использовании (более 40 лет). Выявлены основные причины, определяющие существенные изменения гумусового состояния, гранулометрического состава в условиях длительного использования чернозёма в пашне. Более заметные изменения деградационного характера отмечены в условиях проведения агромелиоративных мероприятий.
чернозём выщелоченный, гумус, целина, агрочернозём, орошение, гранулометрический состав
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. Антропогенная эволюция чернозёмов. Воронеж: Воронежский ГУ, 2000. 412 с.
2. Ковалев Р.В. Почвы Новосибирской области. Новосибирск: Наука, 1966. 422 с.
3. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд- во МГУ, 1970. 490 с.
4. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат. 1986. 416 с EDN: https://elibrary.ru/DYLHHL
5. Танасиенко A.A. Специфика эрозии почв в Сибири. Новосибирск: Изд-во СОР АН. 2003. 176 с. EDN: https://elibrary.ru/QKVNEF
6. Сиухина М.С., Быкова С.Л. Изменение физических свойств чернозёма выщелоченного за 33 года сельскохозяйственного использования // Плодородие. 2017. 3(96). С. 20-22 EDN: https://elibrary.ru/ZCQBGT
