Таблица 2 - Состав обменных катионов в почвах степной зоны
|
Разрез |
Глубина, см |
Ca2+, ммоль/ 100 г |
Mg2+, ммоль/ 100 г |
Na+ ммоль/ 100 г |
Ca, % от суммы |
Mg, % от суммы |
Na, % от суммы |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
Разрез 1 - Чоб, пашня с 1952 г., Таловский р-н |
0-10 |
30,7 |
4,8 |
0,1 |
86,1 |
13,6 |
0,3 |
|
|
10-20 |
30,1 |
5,6 |
0,2 |
84,0 |
15,6 |
0,4 |
||
|
20-30 |
30,1 |
5,9 |
0,3 |
83,1 |
16,2 |
0,7 |
||
|
30-40 |
29,6 |
3,6 |
0,3 |
88,3 |
10,7 |
1,0 |
||
|
40-50 |
29,1 |
9,0 |
0,4 |
75,5 |
23,4 |
1,1 |
||
|
Разрез 2 - Чоб, пашня с 1992 г., Таловский р-н |
0-10 |
32,1 |
6,8 |
0,8 |
80,8 |
17,1 |
2,1 |
|
|
10-20 |
31,4 |
6,4 |
0,9 |
81,1 |
16,5 |
2,4 |
||
|
20-30 |
30,9 |
7,7 |
0,8 |
78,4 |
19,5 |
2,1 |
||
|
30-40 |
30,5 |
8,1 |
0,8 |
77,4 |
20,6 |
2,0 |
||
|
40-50 |
29,4 |
8,9 |
0,8 |
75,2 |
22,8 |
2,1 |
||
|
Разрез 3 - Чоб, залежь, Таловский р-н |
0-10 |
35,6 |
6,3 |
0,1 |
84,7 |
15,1 |
0,3 |
|
|
10-20 |
34,5 |
7,6 |
0,2 |
81,6 |
18,0 |
0,4 |
||
|
20-30 |
34,2 |
7,4 |
0,1 |
81,1 |
18,6 |
0,3 |
||
|
30-40 |
33,7 |
4,6 |
0,2 |
87,4 |
12,0 |
0,6 |
||
|
40-50 |
33,6 |
7,4 |
0,1 |
81,8 |
17,9 |
0,3 |
||
|
Разрез 4 - Чоб, пашня, Богучарский р-н |
0-10 |
27,6 |
2,0 |
0,3 |
92,3 |
6,7 |
1,0 |
|
|
10-20 |
28,8 |
3,2 |
0,4 |
88,9 |
9,9 |
1,2 |
||
|
20-30 |
28,8 |
2,8 |
0,4 |
90,0 |
8,7 |
1,3 |
||
|
30-40 |
29,2 |
3,6 |
0,4 |
87,9 |
10,8 |
1,3 |
||
|
40-50 |
29,2 |
4,0 |
1,0 |
85,4 |
11,7 |
2,9 |
||
|
Разрез 5 - Чоб, Ростов-на-Дону, Ботсад, залежь |
0-10 |
27,4 |
3,4 |
0,4 |
88,0 |
10,9 |
1,1 |
|
|
10-20 |
28,1 |
4,3 |
0,4 |
85,8 |
13,1 |
1,1 |
||
|
20-30 |
26,4 |
3,4 |
0,4 |
87,5 |
11,3 |
1,2 |
||
|
30-40 |
25,2 |
4,3 |
0,4 |
84,3 |
14,4 |
1,3 |
||
|
40-50 |
24,7 |
3,8 |
0,4 |
85,5 |
13,2 |
1,3 |
||
|
Разрез 6 - Чоб, Кущевский р-н Краснодарск края, пашня |
0-10 |
26,9 |
5,1 |
2,7 |
77,5 |
14,7 |
7,9 |
|
|
10-20 |
26,4 |
4,7 |
3,5 |
73,2 |
15,4 |
11,4 |
||
|
20-30 |
26,6 |
4,9 |
3,9 |
75,1 |
13,8 |
11,0 |
||
|
30-40 |
24,3 |
3,6 |
3,6 |
77,1 |
11,4 |
11,4 |
||
|
40-50 |
25,5 |
1,3 |
3,8 |
83,3 |
4,2 |
12,4 |
В литературе имеются данные, что в пахотном горизонте черноземов, вовлеченных в сельскохозяйственное использование, в сравнении с залежными наблюдается снижение содержания кальция и магния в ППК в среднем на 30 % [5]. В подпахотной толще снижение содержания кальция и магния в ППК существенно меньше, что обусловлено ослаблением антропогенного воздействия на почву с глубиной. Определенное влияние оказывает также внутрипрофильное перераспределение данных катионов. Потери кальция и магния в ППК пахотных черноземов обусловлены близостью залегания к поверхности карбонатного горизонта и, соответственно, частотой «захвата» его восходяще-нисходящими токами почвенной влаги. Нередко это приводит к временному поднятию линии вскипания и, как следствие, подщелачиванию почвенной среды [11, 14].
Наряду с указанными изменениями, в ППК пахотных черноземов в сравнении с залежными происходит уменьшение с глубиной доли поглощенного водорода в составе обменных катионов (таблица 3). Это обусловлено, по-видимому, близостью залегания карбонатного горизонта и, как следствие, усилением пульсационно-миграционных процессов [3].
При сельскохозяйственном использовании черноземов в составе ППК проявляется небольшое нарастание количества обменного натрия. Так, в почвах пашни раннего срока использования содержание обменного натрия повышается до 0,8-0,9 ммоль/100 г. При движении с севера на юг степной зоны снижается количество кальция, особенно в почвах Краснодарского края. Морфологически выраженная солонцеватость при полевых исследованиях почв в Краснодарском крае нами не была установлена, возможно, что причина высокого содержания обменного натрия заключается в генезисе степных почв [3].
Таблица 3 - Реакция среды почвенного раствора черноземов степной зоны
|
Разрез |
Глубина, см |
pHвод. |
pHсол. |
Нг, ммоль(+)/100 г |
|
|
Разрез 1 - Чоб, пашня с 1952 г., Таловский р-н |
0-10 |
7,3 |
6,8 |
1,16 |
|
|
10-20 |
7,5 |
7,1 |
1,38 |
||
|
20-30 |
7,4 |
7,1 |
0,47 |
||
|
30-40 |
7,5 |
7,2 |
0,46 |
||
|
40-50 |
7,4 |
7,2 |
0,23 |
||
|
Разрез 2 - Чоб, пашня с 1992 г., Таловский р-н |
0-10 |
7,1 |
6,8 |
0,47 |
|
|
10-20 |
7,1 |
6,9 |
0,85 |
||
|
20-30 |
7,3 |
6,8 |
0,84 |
||
|
30-40 |
7,2 |
6,8 |
0,81 |
||
|
40-50 |
7,2 |
6,5 |
0,83 |
||
|
Разрез 3 - Чоб, залежь, Таловский р-н |
0-10 |
6,9 |
6,5 |
0,96 |
|
|
10-20 |
6,9 |
6,5 |
0,96 |
||
|
20-30 |
7,3 |
7,1 |
0,96 |
||
|
30-40 |
7,9 |
7,1 |
0,10 |
||
|
40-50 |
7,9 |
7,1 |
0,10 |
||
|
Разрез 4 - Чоб, Богучарский р-н |
0-10 |
7,3 |
6,9 |
0,47 |
|
|
10-20 |
7,3 |
6,9 |
0,47 |
||
|
20-30 |
7,4 |
6,9 |
0,47 |
||
|
30-40 |
7,6 |
7,3 |
0,10 |
||
|
40-50 |
7,9 |
7,3 |
0,10 |
||
|
Разрез 5 - Чоб, Ростов-на-Дону, Ботсад ЮФУ, залежь |
0-10 |
7,2 |
6,7 |
0,52 |
|
|
10-20 |
7,3 |
6,7 |
0,50 |
||
|
20-30 |
7,6 |
6,9 |
0,10 |
||
|
30-40 |
7,8 |
7,2 |
0,10 |
||
|
40-50 |
7,9 |
7,3 |
0,10 |
||
|
Разрез 6 - Чоб, Кущевский р-н Краснодарского края, пашня |
0-10 |
7,1 |
6,4 |
1,07 |
|
|
10-20 |
7,8 |
6,7 |
0,10 |
||
|
20-30 |
8,1 |
7,7 |
0,10 |
||
|
30-40 |
8,4 |
7,4 |
0,10 |
||
|
40-50 |
8,2 |
7,5 |
0,10 |
Несмотря на указанные изменения физико-химических свойств, основные особенности и закономерности изменения состава ППК в черноземных почвах сохранились под пашней и залежью. Это свидетельствует об относительно высокой буферной устойчивости ППК черноземов.
Анализируя изменения реакции среды в результате длительной антропогенной нагрузки, следует отметить сдвиг реакции почвенной среды из нейтрального интервала в слабощелочной. Указанные изменения тем больше, чем дольше почва находится в сельскохозяйственном использовании (таблица 3).
Более высокие значения рН водной вытяжки отмечены в почвах южных фаций. Так, в обыкновенных черноземах пашни Богучарского района рНвод. изменялся от 7,3 в слое 0-10 см до 7,9 в слое 40-50 см (таблица 3). В почвах Ростовской области и Краснодарского края реакция среды также была слабощелочной.
Оценка кислотности почвы по показателю рН солевой вытяжки между различными угодьями подчинялась общей закономерности, выявленной для водной вытяжки. Почвы Каменной Степи в большинстве случаев имели значения рН ниже 7 или очень близкие к этой величине.
Показатели гидролитической кислотности имели более высокие значения в почвах Каменной Степи. На залежи Нг изменялась от 0,96 ммоль(+)/100 г в слое почвы 0-10 см до 0,1 ммоль(+)/100 г в слое 40-50 см. Самые высокие значения отмечены на пашне с 1952 г. [1,16-1,38 ммоль(+)/100 г (слой почвы 0-20 см)]. Черноземы южных районов характеризовались меньшими значениями гидролитической кислотности.
Определенное влияние на кислотность почвы может оказывать качественный состав гумуса. Более высокая кислотность почвы целины по сравнению с пашней обусловлена преимущественно влиянием свежего малотрансформированного органического вещества. Кислые продукты разложения органических остатков на залежи повышают общую подвижность гумуса, уменьшая долю нерастворимого остатка [5].
Выводы
Таким образом, полученные автором результаты исследований показали, что обыкновенные черноземы степной зоны характеризуются высоким потенциальным плодородием. Обыкновенные черноземы Каменной Степи имеют высокое содержание гумуса (9,77 %). Длительное сельскохозяйственное использование почв способствует снижению содержания гумуса. Потери гумуса пропорциональны длительности распашки, так, при сроке использования пашни 20 и 50 лет произошло снижение соответственно в 1,10 и 1,45 раза. При движении на юг степной зоны усиливаются процессы минерализации, что не способствует интенсивному накоплению гумуса в верхних горизонтах. В черноземных почвах пашни Краснодарского края проявляются признаки солонцеватости, что можно объяснить генезисом степных почв. Реакция среды почвенного раствора у черноземов степи изменяется от нейтральной до слабощелочной.
Содержание гумуса и его изменение в черноземах согласуются с природными особенностями, характером и длительностью антропогенного воздействия. В зависимости от длительности распашки изменение содержания гумуса подчиняется общей закономерности: максимально высокие темпы снижения содержания гумуса характерны в первые годы эксплуатации черноземов, так, после 20 лет использования содержание гумуса снизилось на 0,9 %.
Список литературы
плодородие чернозем гумус
1 Добровольский, Г. В. География почв / Г. В. Добровольский, И. С. Урусевская. - М.: МГУ, 1984. - 415 с.
2 Адерихин, П. Г. Почвы Воронежской области, их генезис, свойства и краткая агропроизводственная характеристика / П. Г. Адерихин. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1963. - 264 с.
3 Щеглов, Д. И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов / Д. И. Щеглов. - М.: Изд-во «Наука», 1999. - 214 с.
4 Ахтырцев, Б. П. Почвенный покров Среднерусского черноземья / Б. П. Ахтырцев, А. Б. Ахтырцев. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1993. - 216 с.
5 Чевердин, Ю. И. Закономерности изменения свойств почв юго-востока Центрального Черноземья под влиянием антропогенного воздействия: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 06.00.27 / Чевердин Юрий Иванович. - Воронеж, 2009. - 42 с.
6 Чевердин, Ю. И. Плотность сложения черноземов в современных системах земледелия / Ю. И. Чевердин, С. В. Сапрыкин // Агроэкологические проблемы почвоведения и земледелия: сб. докл. науч.-практ. конф. Курского отделения МОО «Общество почвоведов имени В. В. Докучаева». - Курск, 2013. - С. 155-157.
7 Чевердин, Ю. И. Показатели эффективного плодородия черноземных почв в зависимости от длительности антропогенной нагрузки / Ю. И. Чевердин, И. Н. Дорохин // Разнообразие почв Каменной Степи: сб. науч. тр. / Почв. ин-т им. В. В. Докучаева. - М., 2009. - С. 362-378.
8 Антропогенная трансформация черноземов центра Русской равнины / А. П. Щербаков, Д. И. Щеглов, Т. А. Девятова, В. Г. Артюхов // Вестник ВГУ. - 2004. - № 2. - С. 128-134.
9 Орлов, Д. С. Практикум по биохимии гумуса / Д. С. Орлов, Л. А. Гришина, Н. Л. Ерошичева. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1969. - 158 с.
10 Ильковская, З. Г. Определение в почве обменных катионов, емкости поглощения, гипса, карбонатов, серы, воднорастворимых веществ и подвижных соединений / З. Г. Ильковская, А. С. Коновалова // Агрохимические методы исследования почв. - М.: «Наука», 1975. - С. 5-46.
11 Соборникова, И. Г. Изменение поглотительной способности черноземов при сельскохозяйственном использовании / И. Г. Соборникова // Тез. докл. 8-го Всесоюз. съезда почвоведов, г. Новосибирск, 14-18 августа 1989 г. - Новосибирск, 1989. - Кн. 2. - С. 142.
12 Ферментативная активность черноземов степной зоны / Л. Д. Стахурлова, О. А. Йонко, И. Д. Свистова, Т. В. Мордвинкова // Актуальные проблемы почвоведения, экологии и земледелия. - Курск: Изд-во ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2010. - С. 72-76.
13 Изменение поглощенных кальция и магния в черноземе типичном в длительных опытах с удобрениями / Г. И. Уваров, В. Д. Соловиченко, А. П. Карабутов, Я. Ю. Боровская // Актуальные проблемы почвоведения, экологии и земледелия. - Курск: Изд-во ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2010. - С. 80-84.
14 Хейфец, Д. М. О питательном режиме мощных черноземов под лесом, степью и пашней в районе Курского заповедника / Д. М. Хейфец // Почвоведение. - 1961. - № 2. - С. 57-71.