Легкоразлагаемое органическое вещество целинных и пахотных почв зонального ряда европейской части России

Изучение географических закономерностей формирования легкоразлагаемого органического вещества почв зонального ряда. Оценка скорости смыва и формирования гумусового горизонта в эродированных почвах зонального ряда с показателями гумусового состояния почв.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 25.12.2017
Размер файла 76,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Для дерново-подзолистых, светло-серых и серых лесных почв использовалась 25-балльная шкала, для темно-серых лесных и черноземов лесостепной и степной зон 15-балльная шкала, для каштановых почв 20-балльная шкала; в этих шкалах при расчете степени выпаханности учитывалось в виде поправочных коэффициентов содержание лабильного гумуса, растворимого в 0,1н NaOH без декальцирования. Кроме того, приблизительный расчет степени выпаханности проводился на основе величин среднегодового поступления послеуборочных остатков и органических удобрений

О физико-химических и агрохимических свойствах исследуемых почв можно судить по данным табл. 8.

Для всех типов почв варианта «пашня без органических удобрений» характерны наиболее низкие показатели емкости катионного обмена (ЕКО) и суммы обменных оснований. Почвы вариантов «пашня с внесением органических удобрений» и «залежь» имели более высокие значения этих показателей и незначительно различались между собой. Изменения величин ЕКО и суммы обменных оснований хорошо согласовывались с содержанием гумуса и ЛОВ. Закономерных изменений гидролитической кислотности и показателей рНН2О и рНКСl не наблюдалось, что можно объяснить значительной вариабельностью этих показателей и проведением известкования на почвах с кислой реакцией. В вариантах с внесением органических удобрений в большинстве исследуемых типов почв отмечалось более высокое содержание подвижного фосфора и обменного калия по сравнению с почвами варианта «залежь», а наименьшие значения этих показателей наблюдались в почвах варианта «пашня без органических удобрений». Использование почв без внесения органических удобрений и связанный с этим незначительный уровень содержания ЛОВ на фоне низких норм минеральных удобрений обусловили невысокое содержание подвижных форм фосфора и обменных форм калия.

Таблица 8. Физико-химические и агрохимические свойства пахотных горизонтов исследуемых почв разной степени выпаханности

Вариант

Содержание гумуса, %

рНН2О

рНКСl

Гидроли-тическая кислот-ность

Сумма обмен-ных ос-нований

Емкость катион-ного об-мена

Степень насыщенности основаниями, %

Подвиж-ный фосфор

Обмен-ный калий

М-экв на 100 г почвы

Мг на 100 г почвы

Дерново-подзолистая

1

1,92

6,1

5,2

3,2

9,6

12,8

75,0

5,2

14,7

2

4,03

6,4

5,9

1,8

14,1

15,8

89,2

11,3

29,1

3

3,60

5,7

4,1

4,0

11,6

15,6

74,4

6,1

15,8

НСР

0,21

0,2

0,1

0,3

1,1

-

-

0,3

0,7

Серая лесная

1

2,11

5,9

5,4

3,5

13,2

16,7

79,1

6,8

10,1

2

3,28

6,6

5,9

2,4

19,3

21,7

88,9

15,8

13,0

3

4,39

6,8

5,6

3,9

16,7

20,6

81,0

12,3

24,1

НСР

0,16

0,1

0,1

0,2

1,1

-

-

0,6

0,6

Чернозем оподзоленный

1

4,30

6,1

-

5,1

29,6

34,6

85,6

5,1

14,2

2

5,93

7,0

-

4,9

33,8

38,7

87,3

11,4

19,7

3

6,11

7,1

-

4,2

36,7

40,9

90,0

7,2

17,6

НСР

0,24

0,1

-

0,1

0,9

-

-

0,4

0,1

Чернозем обыкновенный

1

5,11

6,9

-

-

-

32,9

-

8,8

6,1

2

10,29

7,2

-

-

-

41,9

-

38,5

24,3

3

6,48

7,1

-

-

-

37,2

-

13,9

10,8

НСР

0,29

0,1

-

-

-

-

-

1,0

0,1

Каштановая

1

3,31

7,2

-

-

-

21,9

-

2,3

12,1

2

3,65

7,1

-

-

-

24,4

-

4,8

22,1

3

3,98

7,6

-

-

-

23,7

-

2,8

16,4

НСР

0,17

0,1

-

-

-

-

-

0,1

0,8

варианты: 1 - пашня без внесения органических удобрений; 2 - пашня с применением органических удобрений; 3 - залежь.

Таблица 9. Общие физические свойства и показатели структурного состояния пахотного слоя исследуемых почв

Почва

Дерново-подзолистая

Серая лесная

Чернозем оподзоленный

Чернозем обыкновенный

Каштановая

Вариант

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Плотность, г/см3

1,30

1,21

1,17

1,25

1,19

1,16

1,22

1,10

1,05

1,24

0,89

1,15

1,26

1,20

1,19

НСР

0,05

0,05

0,07

0,07

0,02

Плотность твердой фазы, г/см3

2,63

2,60

2,62

2,62

2,61

2,59

2,57

2,53

2,49

2,53

2,44

2,51

2,59

2,57

2,55

НСР

0,02

0,01

0,01

0,02

0,04

Общая пористость, %

51,5

53,4

55,8

52,0

54,4

55,2

52,5

56,5

57,8

50,9

63,1

54,2

51,0

53,0

53,3

Содержание агрегатов 0,25-10 мм

48,5

82,5

64,2

43,9

65,3

79,2

57,8

83,1

91,7

64,1

86,7

93,7

53,3

69,9

86,4

Коэффициент структурности

0,9

4,7

1,8

0,7

2,0

3,8

1,4

4,9

11,0

1,8

6,5

14,8

1,1

2,3

6,3

Содержание водопрочных агрегатов больше 0,25 мм,

24,0

76,3

56,5

27,4

51,7

60,1

48,3

58,1

75,4

36,5

82,4

86,5

29,3

54,7

63,4

Фактор дисперсности, %

18,1

14,7

16,7

16,8

14,6

13,0

14,3

10,5

6,9

21,5

3,6

5,3

15,6

9,7

7,8

варианты: 1 - пашня без внесения органических удобрений; 2 - пашня с применением органических удобрений; 3 - залежь.

При длительном и систематическом внесении органических удобрений происходило увеличение содержания органического вещества, накопление ЛОВ и повышение или сохранение близкого к исходному уровню содержания гумуса, а также улучшение физико-химических и агрохимических свойств почв.

В табл. 9 представлены результаты определения общих физических свойств и показателей структурного состояния пахотного слоя исследуемых почв. В наименьшей степени уплотнению были подвержены почвы вариантов «пашня с внесением органических удобрений» (0,89-1,20 г/см), в наибольшей - выпаханные почвы вариантов «пашня без органических удобрений» (1,22-1,30 г/см), но, тем не менее, последние находились в диапазоне оптимальной плотности для большинства полевых культур. Отсутствие более сильного уплотнения, возможно, объясняется удовлетворительными свойствами почвообразующих пород: покровных и лессовидных суглинков.

Наиболее высокой общей пористостью (53-63%) характеризовались почвы вариантов «пашня с органическими удобрениями» и «залежь», почвы вариантов «пашня без органических удобрений» - более низкой общей пористостью (51-53%). Различия в плотности твердой фазы между почвами вариантов обусловлены разным содержанием в этих почвах гумуса.

Содержание агрономически ценных агрегатов (размером 0,25-10 мм) для почв всех типов в вариантах «пашня без внесения органических удобрений» было, примерно, в 1,5-2 раза ниже, чем в почвах двух других вариантов с более высоким уровнем поступления свежего органического вещества. Коэффициент структурности (отношение количества агрегатов размером 0,25-10 мм) в варианте «пашня без внесения органических удобрений» также был в разы ниже, чем в вариантах «пашня с внесением органических удобрений» и «залежь». В зональном ряду почв наибольшей потерей агрономически ценных агрегатов в варианте «пашня без внесения органических удобрений» характеризовались черноземы. Ухудшение их структурного состояния происходило в основном за счет сокращения фракции агрегатов размером 0,5-3 мм.

Содержание водопрочных агрегатов в варианте «пашня без внесения органических удобрений» было ниже, чем в двух других вариантах, примерно, в 2-3 раза. Следует отметить, что при систематическом внесении высоких доз органических удобрений (на дерново-подзолистых почвах) содержание как агрономически ценных, так и водопрочных агрегатов было значительно выше, чем в вариантах «залежь». Микроагрегаты выпаханных почв вариантов «пашня без внесения органических удобрений» были менее водопрочными (фактор дисперсности изменялся по разным типам почв от 14,3 до 21,55). Почвы вариантов «пашня с внесением органических удобрений» и «залежь» характеризовались большей водопрочностью микроструктуры - фактор дисперсности изменялся от 3,6 до 16,7%.

Таким образом, степень выпаханности, рассчитанная по соотношению СЛОВ к Собщ, хорошо согласовалась с проявлениями выпаханности, находящими отражение в агрегатном состоянии почв.

Для всех исследованных зональных типов почв выпаханность, определенная по соотношению СЛОВ к Собщ, подтверждалась ухудшением многих агрономически значимых свойств почв - физико-химических, агрохимических, общих физических и агрегатного состава. Почвы варианта «пашня без органических удобрений» по сравнению с почвами двух других вариантов имели заметно более низкие значения показателей суммы обменных оснований, емкости катионного обмена, содержания подвижного фосфора и обменного калия, а также у них отмечалось некоторое повышение плотности, многих агрономически значимых свойств почв - физико-химических, агрохимических, общих физических и агрегатного состава. Почвы варианта «пашня без органических удобрений» по сравнению с почвами двух других вариантов имели заметно более низкие значения показателей суммы обменных оснований, емкости катионного обмена, содержания подвижного фосфора и обменного калия, а также у них отмечалось некоторое повышение плотности, снижение общей пористости и значительно более низкое содержание агрономически ценных агрегатов и водопрочных агрегатов.

Наибольшие потери агрономически ценных агрегатов в варианте «пашня без органических удобрений» среди исследованных почв зонального ряда отмечались для черноземов.

5. О соотношении скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта в эродированных почвах

5.1 Оценка скорости смыва почв с использованием некоторых показателей их гумусового состояния

Водная эрозия является одним из наиболее распространенных видов деградации почв. Эродированные в той или иной степени почвы занимают более 50% площади пахотных земель России. Для разработки противоэрозионных мероприятий, соответствующих конкретным природным условиям, необходимо оценивать интенсивность смыва почв. При этом одной из наиболее сложных является задача определения допустимой нормы потерь почвы в результате эрозии.

Возможный подход к решению этой проблемы был предложен Skidmore E.L. (1982), согласно представлениям которого, допустимая скорость потерь почвы изменяется в границах, зависящих от скорости почвообразования. Расчет скорости почвообразования связан со значительными трудностями, получаемые результаты часто противоречивы.

Н.Ф. Ганжара (1973), М.С. Кузнецов и соавторы (2002) модифицировали этот подход, введя вместо скорости почвообразования скорость накопления гумуса, а вместо мощности почвы - запас гумуса в определенном слое почвы. Для определения скорости гумусообразования авторами использовалось произведение массы пожнивно-корневых остатков и коэффициента их гумификации. Оба этих показателя сильно варьируют и в литературе встречаются большие колебания их значений, поскольку не существует надежных методов определения.

Нами предлагается другой подход к проблеме оценки скорости смыва почвы. Известно, что в большинстве типов несмытых зональных почв содержание гуминовых кислот, а также отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот (СГКФК) постепенно снижаются с глубиной. На основании этого нами сделано предположение о возможности оценить соотношение скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта путем сравнения содержания гуминовых кислот и отношения СГКФК в несмытых почвах и в аналогичных эродированных. В случае, когда данные показатели в аналогичных смытых и несмытых почвах близки, можно предположить, что скорость смыва приблизительно соответствует скорости гумусообразования. Соответствие скорости смыва скорости гумусообразования можно подтверждать данными агрегатного и микроагрегатного состава, особенно для почв с небольшой (исходной) мощностью гумусового горизонта.

5.2 Скорость смыва и скорость формирования гумусового горизонта в эродированных почвах зонального ряда

Объектами в данном исследовании являлись почвы зонального ряда от дерново-подзолистых до каштановых. В каждой из этих природных зон изучались по две почвенные разности - несмытые почвы водоразделов и их аналоги средней степени смытости, расположенные на склонах крутизной 3-5° в пределах одного поля с несмытыми. Расстояние между точками отбора образцов почв этих разностей составляло 200-300 м.

В таблицах 10-12 для каждого типа почв рассматривались две почвенные разности (варианта): 1 - несмытая почва; 2 - среднесмытая почва. Сравнивая групповой состав гумуса пахотных горизонтов несмытых почв и их среднесмытых аналогов в зональном ряду (таблица 10) можно заметить, что различия в групповом составе гумуса несмытых и среднесмытых дерново-подзолистых, черноземов обыкновенных и каштановых почв были незначительны. Таким образом, для перечисленных типов исследуемых почв можно сделать вывод о том, что скорость смыва примерно соответствует скорости гумусообразования. Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот (СГКФК) в темно-серой лесной среднесмытой почве было заметно уже, чем в аналогичной неэродированной почве (1,55 и 1,71 соответственно). Различия по этому показателю между черноземом оподзоленным среднесмытым и черноземом оподзоленным несмытым были особенно значительными (1,76 и 2,23 соответственно). Можно предположить,

Таблица 10. Групповой состав гумуса пахотных (числитель) и подпахотных (знаменатель) горизонтов почв зонального ряда

Вариант

Собщ

Свытяжки

СГК

СФК

Сост

СГКФК

% от массы почвы

Дерново-подзолистая

1

1,22

0,86

0,58

0,39

0,26

0,16

0,32

0,23

0,73

0,47

0,81

0,70

2

0,96

0,84

0,42

0,38

0,19

0,16

0,24

0,22

0,54

0,46

0,79

0,74

НСР05

0,14

0,19

0,07

0,08

0,03

0,04

0,04

0,05

-

-

Темно-серая лесная

1

2,26

1,66

0,95

0,60

0,60

0,34

0,35

0,26

1,31

1,06

1,71

1,31

2

1,81

1,52

0,84

0,58

0,51

0,31

0,33

0,27

1,30

0,94

1,55

1,15

НСР05

0,17

0,24

0,08

0,11

0,06

0,06

0,04

0,06

-

-

Чернозем оподзоленный

1

3,48

3,45

1,68

1,89

1,16

1,38

0,52

0,51

1,80

1,56

2,23

2,69

2

2,99

2,89

1,40

1,37

0,89

0,89

0,51

0,48

1,59

1,52

1,75

1,85

НСР05

0,21

0,13

0,13

0,07

0,09

0,05

0,08

0,04

-

-

Чернозем обыкновенный

1

3,60

3,04

2,09

1,73

1,39

1,14

0,70

0,59

1,51

1,31

1,98

1,93

2

3,06

2,77

1,76

1,51

1,15

0,98

0,61

0,53

1,30

1,26

1,89

1,84

НСР05

0,21

0,07

0,13

0,04

0,09

0,04

0,06

0,04

-

-

Каштановая

1

1,62

1,05

0,78

0,51

0,40

0,26

0,38

0,25

0,84

0,54

1,05

1,04

2

1,17

0,83

0,53

0,38

0,27

0,19

0,26

0,20

0,64

0,45

1,04

0,95

НСР05

0,24

0,17

0,12

0,04

0,06

0,03

0,06

0,05

-

-

Варианты: 1 - несмытая почва; 2 - среднесмытая почва

что для данных типов почв скорость смыва превышает скорость гумусообразования. Сопоставление группового состава гумуса подпахотных горизонтов несмытых почв и аналогичных среднесмытых почв показывает, что для подпахотных горизонтов исследуемых почв наблюдалась такая же тенденция, как и для пахотных горизонтов, т.е. отношения СГКФК в составе гумуса несмытых дерново-подзолистых, черноземов обыкновенных и каштановых почв несущественно отличались от отношений СГКФК в составе гумуса их среднесмытых аналогов, а гумус несмытых темно-серых лесных почв и черноземов оподзоленных заметно отличался по групповому составу от гумуса аналогичных среднесмытых почв.

Содержание легкоразлагаемых органических веществ (ЛОВ) в несмытых почвах всех исследуемых типов было значительно выше, чем в их среднесмытых аналогах (таблица 11).

Таблица 11. Содержание легкоразлагаемого органического вещества (ЛОВ) в пахотных горизонтах и степень выпаханности почв зонального ряда

Вариант

Собщ

СЛОВ

СЛОВ в % к Собщ

Степень выпаханности, балл

% от массы почвы

Дерново-подзолистая

1

1,22

0,12

11,3

13,7

2

0,96

0,10

10,4

14,6

НСР05

0,14

0,01

-

-

Темно-серая лесная

1

2,26

0,25

11,1

8,6

2

1,81

0,19

10,5

14,5

НСР05

0,17

0,02

-

-

Чернозем оподзоленный

1

3,48

0,29

8,3

16,7

2

2,99

0,18

6,0

19,0

НСР05

0,21

0,02

Чернозем обыкновенный

1

3,60

0,18

5,0

20,0

2

3,06

0,16

5,2

19,8

НСР05

0,21

0,02

-

-

Каштановая

1

1,62

0,17

10,6

14,4

2

1,17

0,11

9,4

15,6

НСР05

0,24

0,01

-

-

Варианты: 1 - несмытая почва; 2 - среднесмытая почва

Поскольку аналогичные несмытые и среднесмытые почвы находились в пределах одного поля, т.е. в условиях применения одинаковой агротехники, такие различия в содержании ЛОВ можно объяснить только разным поступлением пожнивно-корневых остатков, обусловленным разным уровнем урожайности на несмытых и смытых почвах.

Степень выпаханности среднесмытых почв всех типов была выше, чем их несмытых аналогов. При этом следует отметить, что наибольшие различия в степени выпаханности между несмытыми и среднесмытыми почвами наблюдалась у темно-серых лесных почв (8,6 и 14,5 балла соответственно) и у черноземов оподзоленных (16,7 и 19,0 баллов соответственно), т.е. в тех типах почв, где отмечалось превышение скорости смыва над скоростью гумусообразования, определенное по изменению состава гумуса.

В таблице 12 представлены результаты определения агрегатного состава пахотных и подпахотных горизонтов исследуемых почв зонального ряда.

По результатам агрегатного анализа был рассчитан коэффициент структурности (Кстр), представляющий собой отношение количества агрегатов размером от 0,25 до 10 мм (в %) к суммарному содержанию агрегатов меньше

Таблица 12. Агрегатный состав пахотных и подпахотных горизонтов почв зонального ряда

Вариант

Горизонт

Размер фракций (мм) и содержанию агрегатов (%)

Кстр

Сухое просеивание

Мокрое просеивание

>10

10-0,25

<0,25

>1,0

>0,25

<0,25

Дерново-подзолистая

1

Апах

2,7

85,2

12,1

6,6

27,5

72,5

5,8

А2В

1,1

82,0

16,9

2,3

22,0

78,0

4,6

2

Апах

21,3

75,8

2,9

4,0

26,1

73,9

3,1

В

21,6

70,9

7,5

2,0

19,5

80,5

2,4

Темно-серая лесная

1

Апах

19,1

76,2

4,7

2,4

45,9

54,1

3,2

А1А2

17,0

78,7

4,3

3,5

50,2

49,8

3,7

2

Апах

40,9

55,1

4,0

4,3

42,2

57,8

1,2

А2В

35,5

62,6

1,9

5,8

49,0

51,0

1,7

Чернозем оподзоленный

1

Апах

21,9

69,8

8,3

13,6

53,4

46,6

2,3

А

15,7

72,6

11,7

12,8

56,3

43,7

2,6

2

Апах

31,6

52,9

15,5

8,5

41,4

58,6

1,1

АВ

28,6

60,4

11,0

9,4

40,2

59,8

1,5

Чернозем обыкновенный

1

Апах

15,3

64,8

19,9

15,3

50,5

49,5

2,0

АВ

16,9

65,3

17,8

16,1

57,2

42,8

1,9

2

Апах

16,1

62,3

21,6

12,3

48,0

52,0

1,7

В1

14,9

66,8

18,3

10,3

44,3

55,7

2,0

Каштановая

1

Апах

33,0

49,0

18,0

4,4

26,1

73,9

1,0

АВ

28,1

56,5

15,4

6,6

27,6

72,4

1,3

2

Апах

42,2

41,7

16,1

8,3

22,8

77,2

0,7

В1

32,8

47,3

19,9

6,9

24,7

75,3

0,9

Варианты: 1 - несмытая почва; 2 - среднесмытая почва

0,25 и больше 10 мм (в %). По данному показателю наиболее различались между собой несмытые и среднесмытые аналоги дерново-подзолистых, темно-серых лесных почв и черноземов оподзоленных. Для почв других исследуемых типов различия по коэффициенту структурности были незначительными.

Заметные различия между вариантами почв с разной степенью смытости по содержанию водопрочных агрегатов размером более 0,25 мм, определенному по результатам мокрого просеивания отмечались только для чернозема оподзоленного. Для остальных типов почв различия по этому показателю были несущественными.

По результатам агрегатного анализа можно отметить, что в основном существенные различия в структурном состоянии между несмытыми и смытыми аналогами наблюдались для темно-серых лесных почв и черноземов оподзоленных, что согласуется с результатами оценки скорости смыва по изменению группового состава гумуса.

Как известно, благоприятные водно-физические свойства почв обусловлены не только макро-, но и микроструктурой. Микроагрегатный анализ был проведен параллельно с гранулометрическим, что позволило оценить оструктуренность и распыленность почв.

По результатам определения гранулометрического и микроагрегатного состава пахотных горизонтов исследуемых почв были рассчитаны фактор дисперсности по Качинскому и фактор структурности по Фагелеру. Для всех исследованных типов почв фактор дисперсности в среднесмытых разностях был выше (т.е. микроструктура менее прочна), чем в несмытых.

Во всех рассмотренных типах почв наблюдалось некоторое снижение фактора структурности в среднесмытых почвенных разностях по сравнению с несмытыми.

Таким образом, предложенный нами подход к определению соотношения скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта дал положительные результаты и позволил сделать заключение, что в трех из пяти исследованных типов почв скорость смыва, примерно, соответствовала скорости гумусообразования.

Возникает вопрос, а возможно ли вообще соответствие скорости смыва скорости гумусообразования в почвах, которые по мощности гумусовых горизонтов, содержанию гумуса и условиям залегания по рельефу отнесены к среднесмытым? Для ответа на этот вопрос необходимо сопоставить фактические показатели скорости смыва и скорости накопления гумуса.

Ранее установлено (Н.Ф.Ганжара, Б.А.Борисов, 1997), что при изменении условий гумусообразования соответственно изменяется уровень квази-равновесного состояния органического вещества. Для достижения нового уровня требуется период времени не менее 20-50 лет. За это время из 1 т ежегодно поступающих источников гумуса накапливается в конечном итоге 2,5-5,0 т/га углерода гумуса в дерново-подзолистых почвах и до 5-12 т/га в черноземах. Нетрудно рассчитать, что в среднем за год из 1 тонны источников гумуса может накапливаться 0,10-0,24 т/га углерода гумуса, что довольно близко к имеющимся в литературе показателям коэффициента гумификации.

При среднегодовом поступлении в полевых севооборотах 3 т/га источников гумуса (реальный усредненный показатель для почв зонального ряда) накопление гумуса может составить 0,30-0,72 т/га углерода гумуса, или 0,5-1,2 т/га гумуса.

Среднегодовой смыв для исследуемых эродированных почв, рассчитанный по справочным данным находится в пределах 5 т/га. При содержании гумуса от 1,5% в дерново-подзолистых до 7% в черноземах, вместе с 5 т почвы с гектара может быть смыто 0,075-0,35 т гумуса. Таким образом, расчеты показали, что возможное накопление гумуса (0,5-1,2 т/га) существенно превышает возможные его потери со смывом, а учитывая, что смыв всегда приводит к сдвигу квази-равновесного состояния органических веществ, можно с высокой долей уверенности принять эти расчеты за реальные.

Оценка скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта, проведенная путем сравнения группового состава гумуса пахотных горизонтов несмытых почв зонального ряда и их среднесмытых аналогов показала, что среди рассмотренных типов почв скорость смыва превышала скорость гумусообразования у среднесмытых темно-серой лесной почвы и чернозема оподзоленного, а у среднесмытых дерново-подзолистой почвы, чернозема обыкновенного и каштановой почвы скорость смыва приблизительно равнялась скорости гумусообразования. Такая же тенденция отмечалась и для подпахотных горизонтов исследуемых почв.

Полученные результаты косвенно подтверждались расчетами степени выпаханности данных почв, определенной по отношению углерода легкоразлагаемых органических веществ (ЛОВ) к общему углероду. Различия в степени выпаханности между несмытыми и среднесмытыми аналогами темно-серых лесных и черноземов оподзоленных были более значительными, чем у остальных типов почв.

Результаты агрегатного анализа показали, что наиболее заметные различия между несмытыми и смытыми аналогами отмечались для темно-серых лесных почв и черноземов оподзоленных, что также согласовалось с оценкой скорости смыва почв по изменению группового состава гумуса.

Факторы дисперсности и факторы структурности, рассчитанные по результатам гранулометрического и микроагрегатного анализа, для несмытых и среднесмытых всех исследованных типов почв различались незначительно.

Показатели возможного накопления гумуса, рассчитанные на основании данных длительных опытов, существенно превышали его возможные потери от эрозии, рассчитанные по справочным данным, и подтвердили правомочность выводов о соответствии скорости смыва и скорости гумусообразования в ряду исследованных типов почв.

Выводы

1. В автоморфных почвах под естественными ценозами в направлении от среднетаежной подзоны к степной зоне европейской части России содержание напочвенного легкоразлагаемого органического вещества снижалось за счет увеличения скорости обновления, обусловленной гидротермическими условиями;

2. Запасы внутрипочвенного легкоразлагаемого органического вещества, включающего корневой опад разной степени разложения и гумификации, в автоморфных целинных и залежных почвах были наиболее высокими и примерно равными в дерново-подзолистых почвах южно-таежной подзоны, в серых лесных почвах и в черноземах лесостепи. Увеличение количества корневого опада в этом ряду компенсировалось усилением минерализации. В черноземах степной зоны эти запасы снижались за счет уменьшения количества корневого опада и увеличивались в каштановых и в светло-каштановых почвах сухих степей из-за снижения интенсивности их минерализации с связи с недостатком влаги;

3. Время практически полного обновления внутрипочвенного ЛОВ снижалось от дерново-подзолистых почв южно-таежной подзоны к черноземам обыкновенным и южным степной зоны за счет усиления минерализации и увеличивалось в каштановых почвах сухих степей за счет снижения интенсивности минерализации, обусловленного недостатком влаги;

4. Степень гумификации ЛОВ и содержание в составе ЛОВ гуминовых кислот закономерно повышались от дерново-подзолистых почв к черноземам лесостепной зоны и далее снижались к черноземам степной зоны и каштановым почвам, что хорошо согласуется с условиями и факторами гумусообразования в этих почвах;

5. В полугидроморфных почвах всех природных зон содержание и запасы ЛОВ увеличивались по сравнению с автоморфными, а скорость обновления ЛОВ снижалась, что связано с частичной консервацией органических веществ и увеличением общей массы органических веществ, ежегодно поступающих в почву;

6. Для пахотных почв различных природных зон были отмечены такие же закономерности по накоплению и функционированию внутрипочвенного ЛОВ как для целинных и залежных аналогов, однако, различия между почвами разных типов были выражены слабее, что объясняется нивелированием величины поступления и условий минерализации источников гумуса в результате распашки и использования почв в условиях полевых севооборотов при очень низких уровнях внесения органических удобрений;

7. При проведении сравнительного анализа гуминовых веществ (ГВ), выделенных из дерново-подзолистой почвы, чернозема типичного и каштановой почвы, а также из соответствующих каждой почве легкоразлагаемых органических веществ, методом электрофореза в 10%-ном полиакриламидном геле впервые было обнаружено наличие белков в детритных ГВ, в отличие от ГВ почв. Наличие белков в ГВ детрита и их отсутствие в ГВ почв позволяет предположить, что трансформация биологических остатков в ГВ происходит в направлении от высокомолекулярных компонентов к низкомолекулярным;

8. Разработаны и обоснованы способы определения степени выпаханности почв на основе отношения содержания легкоразлагаемых органических веществ и содержания общего гумуса в пахотном слое. Способы включают три варианта, отличающиеся сложностью и точностью определения степени выпаханности: вариант 1 - единая 25- балльная шкала для всех типов почв зонального ряда; вариант 2 - 25- балльная шкала для дерново-подзолистых, светло-серых и серых лесных почв, 15-балльная шкала для темно-серых лесных и черноземов лесостепной и степной зон, 20-балльная шкала для каштановых почв (в этом варианте при расчете степени выпаханности учитывается в виде поправочных коэффициентов содержание лабильного гумуса, растворимого в 0,1н NaOH; вариант 3 - расчет степени выпаханности проводится на основе среднегодового поступления послеуборочных остатков и органических удобрений;

9. В почвах всех исследованных типов с увеличением степени выпаханности ухудшались агрономически значимые свойства почв -агрохимические, общие физические и агрегатный состав. С увеличением степени выпаханности почв отмечалось некоторое повышение их плотности, снижение общей пористости и значительно более низкое содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов;

10. Предложен способ определения скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта, основанный на сравнении группового состава пахотных несмытых почв и их смытых аналогов. Апробация способа проведена на примере несмытых почв зонального ряда: дерново-подзолистых, темно-серых лесных, черноземов оподзоленных, черноземов обыкновенных, каштановых и их среднесмытых аналогов. Полученные результаты подтверждались определениями агрегатного состава и расчетами степени выпаханности исследуемых почв. Различия в степени выпаханности между несмытыми и среднесмытыми аналогами темно-серых лесных почв и черноземов оподзоленных были более значительными, чем у остальных типов почв, что обусловлено более резкими различиями в количестве источников гумуса.

Практические рекомендации

1. Для почв, характеризующихся слабой и средней степенью выпаханности, рекомендуется увеличивать уровень поступления свежего органического вещества в почвы за счет органических удобрений, запашки соломы и изменения структуры посевных площадей, направленного на увеличение количества послеуборочных остатков;

2. Для почв имеющих сильную степень выпаханности, кроме мер, предусмотренных пунктом 1, рекомендуется применять энергосберегающие технологии, направленные, на уменьшение скорости минерализации поступающих в почвы растительных остатков.

Список основных научных трудов, опубликованных по теме диссертации

1. Ганжара Н.Ф.; Борисов Б.А. Роль гумуса в плодородии дерново-подзолистых и черноземных почв// Повышение эффективности использования мелиорированных земель.- Красноярск: Изд-во Красноярского СХИ, 1985. - С. 39-40.

2. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Влияние содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах на их свойства и урожайность сельскохозяйственных культур// Известия ТСХА.- 1985.- Вып. 2.- С. 53-58.

3. Борисов Б.А. Влияние содержания гумуса на свойства дерново-подзолистых почв, черноземов выщелоченных и урожай сельскохозяйственных культур: Дис. … канд. биол. наук: 06.01.03. - М., 1985. - 145 с.

4. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф. Влияние содержания гумуса на свойства черноземных почв // Современные процессы почвообразования и их регулирование в условиях интенсивных систем земледелия. - М., 1985. - С. 8-11.

5. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Шевченко А.В. Содержание гумуса, свойства почв и урожай// Органическое вещество в почвообразовании и плодородии почв. - Л., Изд. ЛГУ, 1986.- С. 18.

6. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Шевченко А.В. Зависимость урожая от состояния органического вещества дерново-подзолистых почв// Актуальные вопросы почвоведения.- М.: Изд-во ТСХА, 1987.-С. 3-8.

7. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Шевченко А.В., Деревягин В.А. Метод определения содержания и состава мобильных форм органических веществ в почвах// Известия ТСХА.-1987.- Вып. 1.- С. 173-177.

8. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Шевченко А.В., Деревягин В.А. Рекомендации по контролю и оптимизации режима органических веществ в почвах. - М.: Изд. ТСХА, 1987, 10 с.

9. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Шевченко А.В., Хамиду Диаби. Содержание, состав и свойства лабильных форм органических веществ в почвах// Актуальные вопросы агрономического почвоведения.- М.: Изд-во ТСХА, 1988.-С. 50-56.

10. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф. Детрит и детритообразование в почвах// Тез. докл. VIII Всесоюзного съезда почвоведов.-Новосибирск, 1989.- Кн. 2.- С. 26.

11. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Легкоразлагаемое органическое вещество, как показатель эффективного плодородия почв// Тез. докл. VIII Всесоюзного съезда почвоведов.-Новосибирск, 1989.- Кн. 3.- С. 117.

12. Ганжара Н.Ф.; Борисов Б.А.; Хамиду Диаби. Влияние содержания гумуса на свойства выщелоченных черноземов и урожайность сельскохозяйственных культур// Известия ТСХА.- 1989.- Вып. 1.- С. 67-73.

13. Борисов Б.А., Лалаян В.И. Сезонная динамика легкоразлагаемых форм органического вещества в дерново-подзолистых почвах// Молодые ученые сельскому хозяйству Нечерноземной зоны.- М., ВНИПТИХИМ.-1990.- С. 37-38.

14. Ганжара Н.Ф., Флоринский М.А., Борисов Б.А. Агрономическая оценка состояния органического вещества в почвах// Состав, свойства и плодородие почв.-М.: Изд-во МСХА, 1990.- С. 4-7.

15. Лалаян В.И., Борисов Б.А. Влияние содержания лабильных форм органических веществ на величину и качество урожая кукурузы// Молодые ученые сельскому хозяйству Нечерноземной зоны.- М., ВНИПТИХИМ.-1990.- С. 36-37.

16. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Флоринский М.А. Легкоразлагаемые органические вещества почв // Химизация сельского хозяйства. - 1990. - №1. - С. 53-55.

17. Ганжара Н.Ф., Флоринский М.А., Борисов Б.А. Определение норм органических удобрений с учетом степени выпаханности почв // Управление плодородием почв в условиях интенсивного их использования.-М.: Изд-во МСХА, 1992.- С. 47-52.

18. Ганжара Н.Ф., Флоринский М.А., Борисов Б.А. Легкоразлагаемое органическое вещество и его роль в плодородии почв// Основные итоги исследований по проблеме генезиса и мелиорации почв.-М.: Изд-во МСХА, 1993.- С. 22-26.

19. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Флоринский М.А. Легкоразлагаемое органическое вещество и эффективное плодородие почв // Земледелие.-1995.- №1.- С. 10-12.

20. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества почв .- М.: Агроконсалт. - 1997. - 82 с.

21. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Середова Е.М. Оценка степени выпаханности почв// Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения.- т.1.- М.: Изд. Почв. ин-та им. В.В.Докучаева.- 1998.- С. 35-36.

22. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф., Таразанова Т.В. Диагностика степени выпаханности почв зонального ряда по показателям их гумусового состояния// Тезисы докладов III съезда Докучаевского общества почвоведов.- Кн. 2.-М. 2000.- С. 211-212.

23. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Агроэкологические функции легкоразлагаемого органического вещества почв// Тезисы докладов III съезда Докучаевского общества почвоведов.- Кн. 3.-М. 2000.- С. 144-145.

24. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Миренков С.Ю., Таразанова Т.В. Диагностика степени выпаханности почв зонального ряда// Почва, жизнь, благосостояние.- Пенза.-2000.- С. 308-310.

25. Борисов Б.А., Игнатьев Н.Н., Таразанова Т.В. Поглощение кислорода пахотными и залежными почвами разного генезиса //Бюллетень ВИУА.- 2001.- №115.- С. 117-118.

26. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Байбеков Р.Ф. Практикум по почвоведению. - М: Агроконсалт. - 2002. - 280 с.

27. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Использование показателей гумусового баланса для оценки допустимых эрозионных потерь почвы. // Почвоведение: аспекты, проблемы, решения / Науч. тр. Почв. ин-та им. В.В.Докучаева, М.: 2003.- С. 609-618.

28. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф., Нетесонова И.А. Соотношение скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта в эродированных почвах зонального ряда// Почвы национальное достояние России. Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов.- Новосибирск: «НАУКА-ЦЕНТР», 2004.- Кн. 2.- С. 520.

29. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф., Нетесонова И.А., Беляев Ю.А. О соотношении скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта в эродированных почвах зонального ряда// Известия ТСХА, 2004.-Вып. 3.- С. 54-62.

30. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф., Таразанова Т.В. Диагностика степени выпаханности почв различных зон по содержанию легкоразлагаемых органических веществ// Известия ТСХА.-2004.- Вып. 1.- С. 16-23.

31. Ганжара Н.Ф., Байбеков Р.Ф., Борисов Б.А. Легкоразлагаемое органическое вещество почв зонального ряда//Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии.- М.: Изд-во МСХА, 2004.- С. 122-136.

32. Таразанова Т.В., Борисов Б.А. Степень выпаханности почв зонального ряда и их агрегатное состояние// Почвы национальное достояние России. Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов.- Новосибирск: «НАУКА-ЦЕНТР», 2004.- Кн. 2.- С. 267.

33. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Состояние легкоразлагаемого органического вещества залежных и пахотных почв лесостепной и степной зон //Роль почв в сохранении устойчивости ландшафтов и ресурсосберегающее земледелие.- Пенза.-2005.- С. 220-222.

34. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. О возможности выделения черноземов разной степени окультуренности //Роль почв в сохранении устойчивости ландшафтов и ресурсосберегающее земледелие.- Пенза.-2005.- С. 222.

35. Ганжара Н.Ф., Верзилин В.В., Байбеков Р.Ф., Борисов Б.А. Состояние органического вещества и соединений азота черноземов выщелоченных в зависимости от способов возделывания культур// Известия ТСХА.-2005.- Вып. 3.- С. 3-12.

36. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Байбеков Р.Ф. Состояние легкоразлагаемого органического вещества почв зонального ряда// Методы исследований органического вещества почв.- Владимир.-2005.- С. 199-213.

37. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Соловьев А.Н. Эффективность макрокапсулирования семян //Агрохимический вестник.- 2005.- №6, с. 29-31.

38. Ганжара Н.Ф., Байбеков Р.Ф., …Борисов Б.А… Экологические требования к почвам и грунтам г. Москвы (Методическое пособие).- М.: Агроконсалт, 2005.-32 с.

39. Ганжара Н.Ф., Байбеков Р.Ф., Колтыхов Д.Ю., Борисов Б.А. Экология городских почв // Коммунальный комплекс России.- 2006.- №4(22), с.32-33.

40. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф. Концептуальная модель формирования и функционирования легкоразлагаемого органического вещества почв// Доклады ТСХА.-2006.-Вып. 278.- С. 550-553.

41. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф. Географические закономерности формирования легкоразлагаемого органического вещества в почвах зонального ряда. // Доклады ТСХА.-2007.- Вып. 279, ч.2.- С. 265-268.

42. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф., Байбеков Р.Ф., Верзилин В.В. Технологии оптимизации свойств выпаханных дерново-подзолистых и черноземных почв. // Сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. «Агротехнологии XXI века».- М.: Изд-во МСХА им. К.А. Тимирязева, 2007. С. 126-129.

43. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Соотношение скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта в эрозионных ландшафтах европейской части России. // Доклады ТСХА.- 2007.- Вып. 279, ч.2. - С. 283-286.

44. Трубецкая О.Е., Трубецкой О.А., Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф. Электрофорез и эксклюзивная хроматография гуминовых веществ детрита и почв разного генезиса // Почвоведение.- 2008.- № 2.- С. 192-197.

45. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф., Злобина М.В. Модификация способа определения степени выпаханности почв зонального ряда.// Тезисы докл. 1 Всероссийской науч.-практ. конф. «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям».- М.:МАКС Пресс, 2008, С. 62-63.

46. Борисов Б.А., Ганжара Н.Ф. Географические закономерности распределения и обновления легкоразлагаемого органического вещества целинных и пахотных почв зонального ряда европейской части России// Почвоведение.- 2008.- № 9.- С. 1071-1079.

47. Борисов Б.А., Байбеков Р.Ф., Верзилин В.В., Ганжара Н.Ф. Оптимизация свойств выпаханных дерново-подзолистых и черноземных почв. Материалы V Всероссийского съезда общества почвоведов им. В.В. Докучаева. Ростиздат, Ростов -на-Дону, 2008 г., с. 366.

48. Борисов Б.А., Байбеков Р.Ф., Ганжара Н.Ф. Оптимизация свойств выпаханных дерново-подзолистых и черноземных почв Европейской части России. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения А.С. Фатьянова «Почвы как фактор продуктивности сельскохозяйственных земель. Нижний Новгород.-2008 г., с. 32-37.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Органическое вещество почв и его изменение под влияниянием сельскохозяйственного использования. Структурно-агрегатный состав черноземов при системе орошения. Методика определения содержания и состава легкоразлагаемого органического вещества почв.

    дипломная работа [210,6 K], добавлен 23.09.2012

  • Исследование закономерности пространственной изменчивости физико-химических и других свойств почв. Роль абиотических факторов в формировании гумусного состояния пахотных почв Курской области. Алгоритм определения оптимальных доз Са-содержащих мелиорантов.

    автореферат [1,1 M], добавлен 05.09.2010

  • Изучение свойств и определение территорий распространения подзолистых почв как типичных почв хвойных и северных лесов. Природно-климатические условия подзолистых почв. Морфология, генезис формирования и агрономическое использование подзолистых почв.

    реферат [33,4 K], добавлен 12.09.2014

  • Генезис, свойства и морфология почв. Значение органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений. Факторы, определяющие биопродуктивность агроэкосистем. Содержание, запасы и состав гумуса как показатели почвенного плодородия.

    курсовая работа [157,3 K], добавлен 20.01.2012

  • Изучение экологических условий, зональных и интразональных факторов почвообразования. Характеристика строения почвенных профилей, гранулометрического состава, физико-химических и водно-физических свойств почв, формирования агроэкологических типов почв.

    курсовая работа [95,1 K], добавлен 14.09.2011

  • Свойства засоленных почв, их формирование. Условия аккумуляции солей в почвах. Интенсивность растительного покрова. Источники легкорастворимых солей. Распространение засоленных почв. Выражение засоленных почв в систематике, диагностические горизонты.

    реферат [2,1 M], добавлен 30.03.2014

  • Условия почвообразования каштановых почв, их общая характеристика и генезис. Систематика и классификация почв. Разделение каштановых почв на подтипы по степени гумусированности. Строение почвенного профиля. Особенности географии почв сухих степей.

    реферат [374,4 K], добавлен 01.03.2012

  • Факторы формирования смытых почв в Пермском крае. Почвообразующие породы и почвенно-растительный покров. Климатические условия развития эрозии. Морфологическая характеристика почв. Вред, причиняемый почвам эрозией. Охрана почв от водной эрозии.

    курсовая работа [35,2 K], добавлен 31.07.2015

  • Географическая характеристика Бокситогорского района. Описание главных генетических типов почв и основных почвообразующих процессов их формирования. Степень сельскохозяйственной освоенности района. Основные мероприятия по повышению плодородия почв.

    курсовая работа [51,8 K], добавлен 26.11.2012

  • Типы, виды и факторы деградации почв. Причины физического, химического и биологического загрязнение почв. Географические и общебиосферные деградации, их проявления. Особенности деградации черноземов, пустынных и дерново-подзолистых почв, методы охраны.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.02.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.