Закономерности изменения свойств почв юго-востока центрального Черноземья под влиянием антропогенного воздействия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Закономерности изменения свойств почв юго-востока центрального черноземья под влиянием антропогенного воздействия

Специальность: 03.00.27 - почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

ЧЕВЕРДИН ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

ВОРОНЕЖ - 2009



Работа выполнена в Государственном научном учреждении Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центрально-черноземной полосы им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук Хитров Николай Борисович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Королев Валерий Анатольевич доктор биологических наук Приходько Валентина Евгеньевна доктор сельскохозяйственных наук Любимова Ирина Николаевна

Ведущая организация - Московский Государственный университет им.М.В. Ломоносова

Защита состоится « 29 » декабря 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.02 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская пл., 1.

Тел:(4732) 208-577; E-mail: libreh@mail.ru

C диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан «__» __________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Брехова Л.И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На протяжении всей истории развития человечества сохранение и повышение плодородия почв остается одной из актуальных задач. Главной особенностью современного развития почв является многостороннее и многогранное антропогенное воздействие на почвообразовательный процесс.

Для Центрально-Черноземной зоны характерна высокая распаханность территории. Не вовлеченными в сельскохозяйственное производство остались только участки непригодные для возделывания полевых культур. В результате антропогенного воздействия на почвы широко распространенны деградационные процессы: дегумификация, эрозия, дефляция, переуплотнение, разрушение агрономически ценной структуры почвы, засоление, осолонцевание, переувлажнение и др. Для их предупреждения необходимы знания о закономерностях изменения разных свойств почв в зависимости от характера, интенсивности и длительности воздействия.

Важной проблемой для степных и лесостепных зон и, в частности для Центрального Черноземья, является появление признаков гидроморфизма и локального сезонного переувлажнения в почвах во второй половине XX века. Переувлажнение почв черноземной зоны часто сопровождается содовым засолением и развитием солонцов.

Развитие этих явлений приводит к усложнению структуры посевных площадей, нарушает оптимальные сроки выполнения сельскохозяйственных технологических работ, создает пестроту посевов, невозможность возделывания многих культур с ранним сроком сева и прочие проблемы, что в совокупности приводит к снижению продуктивности культур и эффективности ведения сельскохозяйственного производства.

Цель исследований: изучить закономерности изменения свойств почв юго-востока ЦЧЗ в зависимости от характера, интенсивности и длительности антропогенного воздействия.

При этом решались следующие задачи:

- установить особенности антропогенной трансформации физико-химических характеристик черноземов в течение XX столетия;

- изучить количественные закономерности изменения содержания гумуса в черноземах в процессе их длительного сельскохозяйственного использования;

- изучить изменение агрохимических показателей, влагообеспеченности растений в зависимости от длительности и интенсивности использования почвы;

- определить направленность изменения почвообразовательных процессов при трансформации автоморфных черноземов в черноземно-влажнолуговые почвы с сезонным переувлажнением;

- изучить постмелиоративные изменения свойств почв черноземных солонцовых комплексов через 40-55 лет после проведения комплексных мелиоративных воздействий и развитие процессов засоления и осолонцевания в этот период.

Научная новизна. гумус чернозем антропогенный

Получены количественные показатели изменения во времени содержания гумуса в пахотном горизонте черноземов. Отмечено, что минимальные и максимальные значения пространственного варьирования содержания гумуса уменьшаются и стабилизируются быстрее по сравнению с изменениями средних значений.

Установлены изменения агрохимических свойств почвы в зависимости от характера использования угодий и их ландшафтной принадлежности. Определены изменения запасов влаги, водопроницаемости и других агрофизических свойств чернозема обыкновенного при различной длительности их сельскохозяйственного использования. Показано, что изменение свойств почв под воздействием антропогенной нагрузки происходит с разной скоростью. Относительная стабилизация показателей наступает в интервале от 10 до 80 лет после начала распашки.

Проведены комплексные исследования трансформации почвенного покрова юго-востока ЦЧЗ под воздействием длительной антропогенной нагрузки и при эволюционном развитии исходно автоморфных почв в гидроморфные. Созданы карты распространения сезонно переувлажненных и локально затапливаемых почв Каменной Степи.

Систематизированы многолетние результаты стационарных опытов по мелиорации гидроморфных солонцов в почвенно-климатических условиях юго-востока ЦЧЗ.

На основе данных многолетней динамики содержания обменного натрия и воднорастворимых солей обосновано сохранение физико-химических условий развития солонцового процесса на мелиорированных вариантах. Установлена регенерация (восстановление) морфологического облика солонцов в вариантах с минимальными мелиоративными воздействиями, частичная регенерация солонцовых свойств в вариантах с землеванием и возникновение морфологических и физико-химических солонцовых свойств в материале гумусового горизонта чернозема, использованного для землевания. Вместе с тем, на этом фоне проявляется длительный (более 50 лет) положительный сельскохозяйственный эффект от системы мелиоративных воздействий на почвы гидроморфных черноземных солонцовых комплексов в условиях их использования под сенокос и пастбище.

Достоверность научных положений, результатов исследований, выводов и практических рекомендаций обеспечена корректным применением современных методов исследований, выбором репрезентативных ключевых участков, включая длительные стационарные полевые опыты, большим объемом экспериментального материала, воспроизводимостью анализов, применением методов математической статистики.

Защищаемые положения.

1. Агрогенные воздействия в зависимости от характера, интенсивности и длительности вызывают изменения и преобразование свойств черноземных почв, которые происходят с разной скоростью: наиболее интенсивные в первые десятилетия с постепенным замедлением в дальнейшем.

2. Изменение климатических условий в сочетании с целенаправленной деятельностью человека по регулированию водного баланса агроландшафтов способствовало началу нового эволюционного этапа развития почвенного покрова Центрально-черноземной зоны. Отмечается повсеместное появление большого количества мелких локальных ареалов сезонно переувлажненных и затапливаемых почв. В связи с этим отмечается изменение свойств почв, появление новых морфогенетических признаков, активизация процессов миграции солей.

3. Действующие в настоящее время факторы почвообразования продолжают поддерживать почвенные процессы в черноземах и солонцах, существовавшие до мелиорации и распашки. Они вызывают восстановление (регенерацию) гумусового горизонта в черноземах и морфологической дифференциации в солонцах после прекращения воздействий. Активная постмелиоративная и постагрогенная регенерация признаков солонцового процесса и их развитие в насыпанном материале гумусового горизонта чернозема обусловлены сохранением и(или) появлением физико-химических условий (низкая концентрация солей и наличие обменного натрия) этого процесса.

Практическая значимость. Основные экспериментальные результаты и положения диссертации имеют теоретическую и практическую направленность и могут служить основой для разработки программ по вопросам сохранения и повышения плодородия черноземных почв. Они использованы в практических рекомендациях «Сохранение плодородия и рациональное использование сезонно переувлажненных почв Воронежской области», а также в «Системе ведения агропромышленного производства Воронежской области на 1996-2000 годы» (Воронеж, 1996) и «Системе ведения агропромышленного производства Воронежской области до 2010 года» (Воронеж, 2005).

На основе установленных закономерностей изменения почвообразовательных процессов в черноземах в условиях лесокультурного ландшафта возможно прогнозировать состояние черноземов в ближайшей перспективе, учитывая изменяющиеся антропогенные нагрузки и экологические условия функционирования агроценозов в разных ландшафтных ситуациях.

Организация исследований и вклад автора. Автору принадлежит постановка проблемы, разработка программы и методики исследований, проведение полевых исследований, статистическая обработка экспериментальных данных, систематизация, теоретическое обобщение, интерпретация полученных данных, формулировка выводов и предложений. В работе обобщены результаты многолетних собственных исследований соискателя и, кроме того, автором использованы опубликованные данные по мелиоративным солонцовым стационарам и проведено обобщение имеющегося в отделе материала по вопросам мелиорации солонцов.

Доля личного участия диссертанта в получении и обобщении результатов исследований составляет 80 %.

Исследования проводили в соответствии с заданиями государственных и ведомственных программ НИР по проблемам: 03.03.02 «Выявить особенности различных по гидроморфизму черноземных засолено-солонцовых комплексов и оценить эффективность испытанных способов их мелиорации в длительном последействии» (1996-2001 гг.); 04.04 «Разработать научные основы управления продуктивностью почвенного покрова России, повышения его устойчивости к основным видам деградации почв на основе моделирования и эталонизации» (2001-2005 гг.); 04.01 «Разработать современную теорию процессов почвообразования и переноса веществ в почвенном покрове. Изучить изменение почв под влиянием антропогенных воздействий» (2001-2005 гг.); 02.02.02 «Разработать нормативы изменения структурно-функциональных свойств почв, почвенных процессов в зависимости от характера антропогенного воздействия и глобального изменения климата с целью корректировки агротехнологий»; 02.02 (2006-2010 гг.), «Разработать рекомендации по оценке и использованию почвенных ресурсов с учетом интенсивности антропогенного воздействия на агроценозы, обеспечивающих повышение эффективности агротехнологий, сохранение почв и экологической стабильности агроландшафтов» (2006-2010 гг.).

В течение 2006-2009 гг. проводились совместные исследования с Почвенным институтом им. В.В. Докучаева в рамках задания по оценке современных процессов деградации почв и почвенного покрова Каменной Степи. Программа работ обсуждена и одобрена на заседании бюро Отделения земледелия Россельхозакадемии 25 октября 2005 г. Часть проводимых исследований были поддержаны грантами РФФИ в виде отдельных проектов № 06-04-08323-офи «Пространственная, функциональная и временная организация агроландшафта Каменная Степь» и № 08-04-01195а «Постагрогенная регенерация и эволюция почв черноземной зоны».

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Международных, Всероссийских, региональных и вузовских конференциях (Москва, 1998, 2008); (Белгород, 2003); (Воронеж, 2004, 2006); (Каменная степь, 2004, 2007, 2008, 2009); (Санкт-Петербург, 2006, 2007, 2009); (п. Рассвет, 2006); (Оренбург, 2007, 2008); (Ульяновск, 2008); (Краснодар, 2008;2009); (Курск, 2008), а также на V съезде Всероссийского общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008)

Автором опубликовано 79 научных работ. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 50 печатных работах, в том числе 9 научных статьях центральной печати, 1 коллективная монография, 1 практические рекомендации. Доля личного участия в совместных публикациях пропорциональна числу соавторов.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 421 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, основных выводов, предложений производству. Текстовая часть работы иллюстрирована 44 таблицами, 63 рисунком. Список использованной литературы включает 478 наименований, в том числе 15 на иностранных языках. Приложения содержат 6 диаграмм, 2 таблицы.

Благодарности. Пользуясь случаем, хочу выразить благодарность научному консультанту, доктору сельскохозяйственных наук Н.Б. Хитрову, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Г.П. Покудину, доктору сельскохозяйственных наук А.К. Свиридову, кандидату сельскохозяйственных наук И.Ф. Поротикову, научному сотруднику С.В. Нацентовой, сотрудникам лаборатории почвоведения, принимавшим участие в исследованиях в разные годы: к.с.-х.н. И.Н. Дорохину, научным сотрудникам Л.В. Гармашовой, Н.А. Шеншиной, А.Н. Рябцеву, лаборантам и техникам, принимавшим участие в проведение полевых работ и лабораторных анализов.

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность сотрудникам Почвенного института им. В.В. Докучаева - д.с.-х.н. Н.П.Чижиковой, д.с.-х.н. И.И. Лебедевой, д.с.-х.н. Б.М. Когут за ценные советы и помощь во время совместных почвенных исследований 2006-2007 гг.

Особую благодарность хотелось выразить к.б.н., доценту кафедры общего почвоведения Московского Государственного Университета Ю.Н. Зборищук за консультационную помощь и доброжелательность в период совместной работы 2002-2009 гг.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Изменение свойств почв под влиянием естественных и антропогенных факторов (обзор литературы).

В п. 1.1 «Антропогенез черноземных почв» на основе анализа работ Б.П. Ахтырцева, А.Б. Ахтырцева, И.И. Васенёва, Н.Ф. Ганжара, О.С. Безугловой, Л.И. Бреховой, А.Г. Бондарева, В.П. Егорова, Ю.Н. Зборищук, Л.О. Карпачевского, В.А. Королева, Б.М. Когут, М.Т. Купренчикова, И.И. Лебедевой, Н.П. Масютенко, В.Д. Муха, С.М. Надежкина, А.М. Русанова, Д.И. Щеглова, А.П. Щербакова и др. показано, что, несмотря на большой объем экспериментального материала, многие вопросы генезиса черноземных почв остаются дискуссионными. Остаются актуальными проблемы изменения гумусового состояния, водного режима, физико-химических свойств пахотных черноземов в результате хозяйственной деятельности.

В п. 1.2 «Гидроморфные почвы, их особенности и характер распространения» рассмотрены причины увеличения площадей сезонно переувлажненных почв в различных почвенно-климатических регионах, приведены их отличительные особенности от зональных почв (В.И. Азовцев, А.Я. Ачканов, А.Б. Ахтырцев, Б.П. Ахтырцев, Л.А. Воробьева, А.И Давыдов, Т.А. Девятова, В.П. Егоров, Ф.Р. Зайдельман, Л.П. Ильина, К.Ш. Казеев, В.П. Калиниченко, Л.Н. Каретин, Г.С. Луковская, М.Б. Минкин, О.Г. Назаренко, Н.И. Полупан, Е.М. Самойлова, П.М. Сапожников, Н.П. Сорокина, Р.Н. Смирнов, П.А. Сувак, А.И. Трощий, Т.В. Турсина, Н.Б. Хитров, И.Д. Черниченко, Л.Л. Щетинина и др.). Прямое и косвенное влияние повышенного стояния грунтовых вод на условия функционирования степных ландшафтов значительное и разнообразное, и потому вопросы их изучения всегда были и остаются важными и сложными в современном почвоведении.

В п. 1.3 «Солонцовые и засоленные почвы, их эколого-мелиоративная оценка и методы мелиорации» дан подробный анализ различным методам мелиорации солонцовых почв (И.Н. Антипов-Каратаев, Н.И. Базилевич, К.К. Гедройц, В.А. Грачев, Б.А. Зимовец, Р.Д. Зубарева, В.А. Исаев, Г.М. Кадер, В.И. Кирюшин, В.А. Ковда, И.П. Кружилин, Г.С. Кулиныч, Н.А. Лученко, И.Н. Любимова, В.В. Окорков, Н.В. Орловский, К.П. Пак, Н.П. Панов, А.Д. Панкова, И.Ф. Поротиков, Г.Н. Самбур, К.Д. Тюрин, М.С. Цыганов, А.Т. Цюриков, И.Г. Цюрупа, Н.Б. Хитров, И.А. Юрин и др.). Важнейшей нерешенной теоретической задачей является продолжительность положительного действия мелиоративных приемов и их роль в изменении почвообразовательных процессов. Нерешенным остается вопрос о регенерации солонцовых свойств мелиорированных черноземных почв.

В п. 1.4 «История изучения почв солонцового ряда в Каменной Степи» приведены основные этапы проведения мелиоративных работ на солонцовых почвах юго-востока ЦЧЗ (И.А. Юрин, И.Ф. Поротиков, Ю.И. Чевердин).

Глава 2. Объекты и методы исследований.

В главе приведены особенности природно-климатических условий изучаемого района, дана подробная характеристика исследуемых почв. При описании и характеристике почв использованы классификации 1977 г. и 2004 г.

Для изучения изменения свойств черноземных почв в зависимости от длительности антропогенного воздействия использована система ключевых участков, которая учитывала структуру почвенного покрова и историю антропогенного воздействия. Она включала разновозрастные пашни, их степные залежные аналоги и лесные полосы. На широких плоских водоразделах расположены: залежь косимая с 1882 г., залежь некосимая с 1882 г., участки на пашне, введенной в эксплуатацию в 1992 г. (11-14лет использования), 1952 г. (51-54 года), 1922 г. (81-84 года), 1892 г. (111-114 лет); на склонах около 3 - участки на пашне, введенной в эксплуатацию в 1952 г. (51-54 года), 1922 г. (81-84 года), 1892 г. (111-114 лет).

Почвенный покров ключевых участков плоского водораздела представлен трехкомпонентной пятнистостью черноземов типичных (агрочерноземов миграционно-мицелярных квазиглееватых) (50-80%), черноземов перерытых (агрочерноземов зоотурбированных квазиглееватых) (15-50%) и черноземов выщелоченных (агрочерноземов глинисто-иллювиальных квазиглееватых) (8-12%).

Почвенный покров ключевых участков, расположенных на склонах восточной экспозиции с уклонами 2-3 представлен сочетаниями черноземов обыкновенных (агрочерноземов сегрегационных квазиглееватых) разной степени смытости (70-80%), черноземов перерытых (агрочерноземов зоотурбированных квазиглееватых) разной степени смытости (10-20%) и черноземов выщелоченных (агрочерноземов глинисто-иллювиальных квазиглееватых) также разной степени смытости (8-12%).

При изучении закономерностей изменения свойств почв в зависимости от длительности антропогенной сельскохозяйственной нагрузки ареалы выщелоченных черноземов исключались из выборки, поскольку они имеют небольшие размеры и их свойства заметно отличаются от преобладающих почв ключевых участков, увеличивая варьирование измеряемых показателей.

Мониторинговые исследования за изменением свойств почв, подвергшихся различной длительности грунтового увлажнения, был представлен комплексом черноземных почв землепользования НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева.

Исследования мелиоративного эффекта коренного преобразования солонцовых почв проводились на солонцовых стационарах № 1 и 2, заложенных в Каменной Степи в 1952-1953 гг. И.Н.Антиповым-Каратаевым и И.А.Юриным (1960). Для решения поставленных задач были осуществлены дополнительные полевые и лабораторные эксперименты по изучению физико-химических свойств солонцов, подвергшихся мелиорации в разные годы. Выполнена систематизация данных многолетних стационарных наблюдений за полвека, учитывающая пространственную дифференциацию почвенного покрова солонцовых комплексов.

Для определения длительности последействия мелиоративных воздействий и оценки регенерации (восстановления) солонцовых свойств проведено повторное почвенное обследование стационаров, включавшее подробное описание морфологического строения и лабораторные анализы почв мелиоративно преобразованных гидроморфных черноземных солонцовых комплексов.

Исследования, наблюдения и анализы проводили следующими методами: плотность почвы - методом взятия почвенных проб с ненарушенным сложением с помощью режущих колец (Вадюнина, 1986); структурный состав по Савинову (Вадюнина, 1986); определение водопрочности почвенных агрегатов - с использованием прибора И.М. Бакшеева (Вадюнина, 1986); влажность почвы - термостатно-весовым методом (Вадюнина, 1986); подвижные гуминовые кислоты определяли по методу Н.А. Панковой (1960); нитратный азот - дисульфофеноловым методом; подвижный фосфор и обменный калий - по В.Ф. Чирикову из одной вытяжки (ГОСТ 26204-91); гумус - по методу И.В. Тюрина в модификации Симакова (ГОСТ 26213-91); рН в 1,0 н KCl вытяжке и в водной вытяжке - потенциометрически (ГОСТ 26483-85); гидролитическая кислотность по Каппену (ГОСТ 26212-91); вытеснение обменных катионов кальция и магния хлористым натрием (Агрохимические методы исследования почв, 1975) с трилонометрическим окончанием; обменный натрий - методом ЦИНАО (1977) (ГОСТ 26950-86); сумма поглощенных оснований - по Каппену-Гильковицу (ГОСТ 27821-88); степень насыщенности основаниями - расчетным способом по гидролитической кислотности и сумме обменных оснований; качественный состав гумуса по методу Тюрина в модификации Пономаревой и Плотниковой (Орлов, 1969); общее содержание и качественный состав легкорастворимых солей в водной вытяжке при соотношении почва:вода = 1:5 (Аринушкина, 1970); максимальную гигроскопичность определяли по методу А.А. Николаева; водопроницаемость определяли методом заливных площадок при постоянном напоре. Размер внешней рамки 5050 см, внутренней - 2020 см.

Экспериментальные данные подвергались статистической обработке дисперсионным, корреляционным и регрессионным анализами.

Глава 3. Закономерности изменения свойств черноземов в зависимости от длительности использования под пашню

Распашка целины вызывает существенное преобразование естественных факторов почвообразования черноземов за счет замены постоянной степной травянистой растительности на ежегодно сменяемые монокультуры агроценозов и проведения периодических разнообразных механических обработок пахотного слоя, которое способствует развитию ряда процессов, вызывающих изменение разных свойств почв: содержания гумуса, емкости катионного обмена и состава обменных катионов, физических характеристик, содержания питательных элементов и др.

Изменение содержания гумуса в результате длительной антропогенной нагрузки. В пахотных почвах по сравнению с целинными резко изменяются количество и состав гумуса. Целинные почвы сохранили свое высокое плодородие по содержанию гумуса - до 10,6% в верхних горизонтах. Близкие значения отмечены в почвах лесных полос - 10,4%. Анализ показывает, что наиболее интенсивно процессы минерализации органического вещества происходят в первые 50-60 лет с момента распашки почв естественных биоценозов. По истечении этого срока наступает относительная стабилизация почвенных процессов, и снижение содержания гумуса идет более медленными темпами до уровня 6,5-7,0% на водораздельных участках и до 6,0% на склонах на участках пашни 110 летнего срока использования.

На основе наших экспериментальных данных был рассчитан теоретический тренд изменения содержания гумуса при увеличении длительности антропогенной нагрузки (рис. 1).

На основе полученной модели, аппроксимирующей экспериментальные данные по Каменной Степи, можно ожидать замедление темпов снижения содержания гумуса в пахотном слое в XXI веке до уровня 6,7% к 2040 г. и 6,55% к 2090 г.



Рис. 1. Закономерность изменения содержания гумуса в слое 0-20 см в зависимости от длительности использования черноземов в пашне. 1 - среднее значение и диапазон варьирования (минимум и максимум); 2 - аппроксимирующая модель.

Изменения содержания гумуса во времени описывается уравнением y=9,73*T^-0,0748, где Т - срок использования пашни. Сохранение баланса органического вещества может быть компенсировано внесением навоза, возделыванием многолетних трав, сидеральных культур и другими приемами, способствующими пополнению почвы свежей органической массой.

Качественный состав гумуса рассмотренных антропогенно-измененных почв сравнительно однороден, однако при увеличении длительности эксплуатации возрастает степень дифференциации состава гумуса по профилю, заключающаяся в увеличении относительного содержания гуминовых кислот с 48,1 до 70,6% и снижении подвижных гуминовых кислот. Уменьшение подвижных гуминовых кислот на пашне происходит крайне резко на границе гумусового горизонта.

Отмечается широкое значение соотношения углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот до величин 2,58-6,87, что может свидетельствовать об усилении растворимости гумусовых веществ как следствие эволюционного развития почв из автоморфного ряда в гидроморфный.

Влагообеспеченность почвы агроценозов с различной продолжительностью использования. Распашка почв естественных биоценозов приводит к изменению почвенно-гидрологических констант и запасов влаги в почвах. По мере увеличения длительности распашки постепенно увеличивается плотность почвы, ухудшается структурное состояние, снижается полная и наименьшая влагоемкость. Влажность завядания сохраняется приблизительно на одном уровне. В результате уменьшается диапазон активной влаги в почве, что сказывается на снижении общего и продуктивного запаса влаги. Наиболее рельефно эти различия проявляются в вегетативный период развития сельскохозяйственных растений.

Определение наименьшей влагоемкости (НВ), влажности завядания (ВЗ) и диапазона активной влаги (ДАВ) показало, что пахотные почвы характеризуются ухудшением этих показателей (табл. 1). В большей степени эти различия отмечены в пахотных и подпахотных горизонтах. Так, наименьшая влагоемкость на залежи в слое почвы 0-20 см равнялась 48,8-44,0%, на пашне с 1992 г. - 39,0% и на пашне с 1952 г. - 31,0-36,8%. Вниз по профилю различия сглаживаются, что особенно заметно с глубины более 50 см.

Таблица 1 - Наименьшая влагоемкость (НВ), влажность завядания (ВЗ) и диапазон активной (ДАВ) черноземов при разной длительности использования в пашне,%

Слой почвы	Залежь косимая с 1882 г.	Пашня с 1992 г.	Пашня с 1952 г.
	НВ	ВЗ	ДАВ	НВ	ВЗ	ДАВ	НВ	ВЗ	ДАВ
0-10	48,8	16,0	32,8	39,0	16,1	22,9	36,8	15,7	21,1
10-20	44,0	16,8	27,2	39,0	16,9	22,1	31,0	16,6	14,4
20-30	38,0	16,4	21,6	34,4	16,4	18,0	31,3	16,1	15,2
30-40	30,8	16,0	14,8	32,5	16,0	16,5	28,4	15,7	12,7
40-50	31,1	15,6	15,5	31,6	15,5	16,1	28,6	15,2	13,4
50-60	30,9	14,9	16,0	31,5	15,4	16,1	26,0	14,8	11,2
60-70	30,2	14,3	15,9	31,4	15,3	16,1	24,2	14,4	9,8
70-80	27,7	13,7	14,0	29,7	14,4	15,3	24,1	14,0	10,1
80-90	23,5	13,1	10,4	28,9	13,6	15,3	21,5	13,7	7,8
90-100	23,5	12,4	11,1	28,2	12,7	15,5	21,4	13,3	8,1

Аналогично изменениям наименьшей влагоемкости изменяется и диапазон активной влаги черноземов. На почвах залежи он составлял 27,2-32,8% против 14,4-22,9% на пашне (слой 0-20 см). Прогрессивные снижения НВ и ДАВ при увеличении длительности распашки происходит главным образом в пахотном слое 0-30 см за счет увеличения плотности почвы с 0,90-1,00 г/см³ в гумусовом горизонте залежного чернозема до 1,10-1,25 г/см³ в пахотном горизонте агрочерноземов и изменения структуры почвы в сторону увеличения доли угловатых агрегатов неправильной формы. Такие изменения почвенно-гидрологических констант вызвали снижение запасов влаги в пахотных черноземах по сравнению с многолетней залежью.

Наибольшими запасами доступной для растений влаги характеризуются залежные степные участки. По мере увеличения длительности распашки запасы влаги в метровом слое уменьшаются.

На участках пашни 1952 (51-54 лет) и 1922 (81-84 лет) гг. распашки содержание общей влаги в метровом слое составляло в начале вегетации соответственно 327,0 и 336,2 мм, продуктивной - 184,3 и 160,7 мм (рис. 2). На залежи косимой запасы влаги в этот период составляли 398,9 (общей) и 211,8 мм (продуктивной). На пашне, введенной в эксплуатации в 1992 г., соответственно 378,9 и 199,6 мм. Таким образом, влагообеспеченность агроценозов ухудшается с увеличением срока длительности антропогенной нагрузки. «Молодая» пашня занимает промежуточное положение между залежными почвами и пашней с более длительным сроком распашки.



А

Б

НСР_0,95 общей влаги 19,5 мм, продуктивной 27,7 мм

Рис.2 - Запас общей (А) и продуктивной (Б) влаги в начале вегетации в зависимости от длительности использования пашни, мм (2003-2006 гг. водораздел, 0-100 см) 1 - среднее значение и диапазон варьирования (минимум и максимум); 2 - аппроксимирующая модель.

Изменение водопроницаемости черноземных почв при увеличении длительности использования. В старопахотных уплотненных почвах происходит снижение водопроницаемости с увеличением срока использования. Наиболее сильно снижение водопроницаемости отмечается в первые годы после распашки целинных почв (рис.3). Это связано с уменьшением крупных межагрегатных пор, которые нарушаются в первую очередь при распашке.

Самая высокая водо-впитывающая способность отмечена на залежном степном участке. При распашке и увеличении длительности использования отмечается закономерное ее снижения к пашне 1992 г., далее в сторону пашни 1952 г. и 1892 г. Она была ниже соответственно в 2,25 раза; 6,33 и 7,8 раза.

Рис. 3- Коэффициент фильтрации в зависимости от длительности антропогенной нагрузки.

Состав обменных катионов. Вовлечение в сельскохозяйственное производство степных (залежных) угодий приводит к значительному изменению количественных и качественных составляющих ППК, отражающих особенности их современного состояния и развития и влияющие на уровень плодородия. Изменения состава почвенно-поглощающего комплекса напрямую связаны с уменьшением содержания гумуса пахотных черноземов и емкости катионного обмена.

Максимальным содержанием обменного кальция характеризовались верхние горизонты чернозема на степном участке - 32,5±0,64 мг-экв/ 100г почвы (пределы колебаний 29,2-38,0) (рис. 4). Распашка приводит к резкому снижению количества обменного кальция в ППК. Уже через 14 лет эксплуатации содержание обменного кальция снизилось до 27,2 ±0,61 мг-экв (пределы 21,6-30,8). Дальнейшее увеличение длительности использования почв в пашне не повлияло на обеспеченность почв кальцием, и его величина была практически такой же, как в пашне с 14 летним сроком использования. Так, на пашне 1952 г. содержание Ca²⁺ составило 28,6±0,64мг-экв/100 г (на водоразделе) (пределы варьирования 24,4-32,8).



Рис. 4 - Изменение содержания обменного кальция в слое 0-22 см черноземов в зависимости от длительности использования в пашне.

Закономерности изменения показателей реакции среды в течение второй половины XX столетия. Для оценки изменения реакции среды в результате длительной антропогенной нагрузки были использованы имеющиеся литературные, фондовые и собственные материалы. По данным Н.Н.Никаноровой (1953), средневзвешенное значение величины рН водной вытяжки в середине прошлого века для условий Каменной Степи составляло в пахотном слое почвы 6,62±0,061, солевой вытяжки 6,25±0,077 (рис.5). При этом автор отмечает сильную пестроту пространственного распределения величины рН.

Рис. 5 - Динамика изменения рН солевой вытяжки в черноземах Каменной Степи, 1951-2006 гг. (1951г. - Н.Н.Никанорова, 1970-1980гг. - фондовые материалы НИИСХ ЦЧП им.В.В.Докучаева; 2001-2006гг.- Ю.И.Чевердин)



С начала 1950-х гг. прошлого столетия до середины 1970-х гг. сдвиг реакции почвенной среды составил 0,25-0,7 единиц рН солевой вытяжки из слабокислого интервала в нейтральный.

В 2000-х гг. величина рН солевой вытяжки варьировала от 6,97±0,06 до 7,4±0,08 на разных ключевых участках, гидролитическая кислотность составляла 1,21-1,54 мг-экв/100г почвы. Значения рН водной вытяжки от 7,8±0,07 до 8,0±0,10, а в некоторых случаях и выше.

Из этого следует, что на протяжении 50 летнего периода отмечен закономерный сдвиг реакции почвенной среды из слабокислого интервала в нейтральную в сторону. Эти изменения, по нашему мнению, напрямую связаны с усилением гидроморфности черноземных почв и изменением состава почвенно-поглощающего комплекса.

При сохранении отмеченных изменений почвообразовательных процессов можно ожидать тенденцию сдвига реакции среды в щелочною сторону, хотя и меньшими темпами, чем в настоящее время (рис.6).

Рис.6 - Закономерности изменение реакции среды в пахотном слое в зависимости от длительности распашки

Показатели эффективного плодородия черноземных почв в зависимости от длительности антропогенной нагрузки

Нитратный азот. Введение в сельскохозяйственное производство залежных почв вследствие ежегодного оборота пласта, приводит к активизации почвенных процессов в первые годы после распашки, переходу азота почвы из инертного состояния в лабильное и скачкообразному увеличению содержания нитратов. В дальнейшем по мере возрастания длительности распашки и расхода лабильной части гумуса происходит постепенное снижение нитратов во всех горизонтах пахотных черноземов (рис.7).

НСР_{0,95 0-20 см - 6,6 мг/кг; 0-50 см - 4,7 мг/кг; 0-100 см - 2,2 мг/кг}

Рис. 7 - . Содержание нитратного азота в черноземах плоских водоразделов (среднее за 2003-2006 гг.) в зависимости от длительности распашки: слой: 1 - 0-20 см, 2 - 20-50 см, 3 - 50-100 см.

В начале вегетации (май) максимальное количество нитратного азота в пахотном слое почвы отмечается на пахотных участках с длительностью использования 14 и 54 года - 18,8 и 16,8 мг/кг почвы. Залежи, а также пашни с длительностью антропогенной нагрузки более 50 лет по обеспеченности нитратным азотом уступали пахотным участкам, введенным в эксплуатацию в 1992 и 1952 гг. Так, на пашне с длительностью использования 84 года содержание нитратного азота составило 17,8 мг/кг, на 114 летней пашне - 14,0 мг/кг почвы. В этот же период почвы степных участков содержали всего 12,2-12,4 мг/кг доступного азота.

Особенно контрастно закономерность по различной степени обеспеченности нитратным азотом разновозрастных пашен проявляется в период вегетации - колошение-спелость, когда происходит интенсивное потребление растениями элементов минерального питания. Так если в этот период на залежи косимой обеспеченность азотом составляла 14,1 мг/кг, на 14 летней пашне 27,7 мг/кг, то на пашне с использованием в течение 54 лет - 21,7 мг/кг, на 84летней - 14,8 мг/кг и на 114 летней всего 10,5 мг/кг.

Подвижный фосфор. Агрогенная эволюция почв наложила свой отпечаток на содержание и профильное распределение фосфатов. Наиболее высокой обеспеченностью характеризовались верхние горизонты пашни. Почвы многолетней залежи по содержанию подвижного фосфора уступали пахотным участкам. В распределении подвижного фосфора отмечена такая закономерность: на степных (заповедных) участках наблюдается увеличение его количества с глубиной, на пахотных наоборот - снижение. Так, на залежи косимой в начале вегетации содержание подвижного фосфора изменялось от 42 мг/кг в верхнем 0-10 см слое до 72 мг/кг почвы в нижнем 90-100 см слое. В то время как на пахотных участках наблюдался обратный процесс профильного снижение содержания фосфора с 164 до 94 мг/кг на пашне 1952 г. и с 161 до 72 мг/кг на пашне 1922 г. Такая же закономерность сохранялась до конца вегетации.

Почвы молодой пашни (1992 г.) и наиболее старой из исследованных (1892 г.) характеризовались наиболее низкой обеспеченностью из всех пахотных почв и занимали промежуточное положение между почвами залежей и средневозрастными пашнями.

Во-первых, по мере увеличения длительности распашки происходит сначала постепенное увеличение содержания подвижного фосфора в течение 50 лет, достигая максимума в интервале 60-70 лет, а затем более быстрое снижение его содержания. При этом через 114 лет распашки содержание подвижного фосфора остается больше по сравнению с многолетней залежью.



НСР_{0,95 0-20 см - 33,0 мг/кг; 0-50 см - 44,0 мг/кг; 0-100 см - 25,0 мг/кг}

Рис. 8 - обеспеченность почв доступным фосфором в зависимости от длительности использования, период обследований 2003-2006 гг.

Обменный калий. Минимальное количество обменного калия, также как отмечалось выше по азоту и фосфору, характерно для черноземов залежных степных участков. Естественное сложение почв естественных биоценозов без ежегодного механического перемешивания верхних горизонтов и ежегодное высокое поступление корневых остатков приводит к стабилизации почвенных процессов и закреплению калия в необменной форме.

Количество обменного калия в верхнем слое почвы (0-20 см) на косимой залежи в среднем за годы проведения исследований составило в начале вегетации 77 мг/кг. Вниз по профилю почв отмечается снижение его содержания до 30 мг/кг в горизонте 50-100 см. Участок некосимой залежи отличался более высоким содержанием обменного калия - 165 мг/кг (0-20 см слой). Более высокая обеспеченность связана с ежегодным поступлением зольных веществ с опадом листьев. Так как в настоящее время некосимый участок степи представляет собой заросли древесно-кустарниковой растительности.

Распашка и вовлечение в сельскохозяйственное производство степных почв повышает долю обменного калия. При чем этот процесс, по нашим данным, характерен для почв с продолжительностью использования до 50 лет. В дальнейшем отмечается закономерное снижение, особенно заметное в верхних горизонтах почвы. В нижних горизонтах содержание обменного калия практически одинаково по всем угодьям, хотя некоторое преимущество все же остается за пашней (рис. 9).

НСР_{0,95 0-20 см - 69,8 мг/кг; 0-50 см - 32,6 мг/кг; 0-100 см - 12,5 мг/кг}

Рис. 9 - Обеспеченность черноземов обменным калием в зависимости от длительности распашки (среднее за 2003-2006 гг., май): 1 - слой 0-20 см; 2 - слой 20-50 см; 3 - слой 50-100 см.

Установлена корреляционная зависимость между содержанием в почве элементов минерального питания и реакцией среды черноземов. Знак корреляции имеет отрицательное значение. Коэффициент корреляции между рН солевой вытяжки и N-NO₃ составил -0,44-0,93, для подвижного фосфора -0,61-0,94 и обменного калия -0,26-0,91. Отрицательные значения коэффициентов корреляции указывают на снижение доступности для растений важнейших элементов питания при изменении реакции среды почв и перехода их в градацию слабощелочных. Это может быть одной из причин снижения эффективности минеральных удобрений, отмечаемого в последнее время на черноземных почвах.

Глава 4. Сезонно переувлажненные почвы Каменной Степи

Проблема возникновения и распространения поверхностно переувлажненных и затапливаемых почв в последние десятилетия приобретает все большую актуальность. Несмотря на длительную историю изучения почвенного покрова Каменной Степи, насчитывающую более чем столетний период, до последнего времени картографированием почв в этом направлении никто не занимался.

На обследованной территории имеется более 120 ареалов переувлажненных почв (рис.10), которые приурочены к следующим ландшафтным ситуациям:

1) ареалы с замкнутыми западинами расположенными на плосковершинных водораздельных поверхностях. Такие участки с небольшими по площади пятнами переувлажненных почв создают предпосылки для формирования многокомпонентных почвенных комбинаций и пестроту почвенного покрова. Часть ареалов располагается вблизи влияния лесных полос.

2) к широким вогнутым в плане поверхностям, ложбинам и лощинам на склонах переходящими в балки. Основная масса очагов переувлажнения сгруппирована по отвершкам ложбин и балок, и приурочена непосредственно к ним или в некоторых местах располагаются на незначительном удалении от них. В связи с резким увеличением площади почв, подвергшихся переувлажнению, происходит переход некогда высокоплодородных земель с черноземами в бросовые земли.

3) к днищам лощин и балок выше искусственных водоемов.

К причинам вызывающих значительную амплитуду колебания уровня грунтовых вод (УГВ), можно отнести следующие.

Во-первых, это особенности геологического строения. Преобладающими материнскими породами являются карбонатные лёссовидные глины и суглинки. Ниже расположены валунные глины, достигающие местами значительной мощности (15 метров и более). Преобладающий гранулометрический состав - глинистый и тяжелосуглинистый. В вогнутых элементах мезо- и микрорельефа рельефа происходит сосредоточение поверхностного стока.



Рис. 10 - Общая схема распространения временно переувлажненных и затопленных почв Каменной степи (май 2006 г.). Обозначения: 1 - очаги переувлажнения; 2 - лесополосы (цифрой указан номер); 3 - автодорога; 4 - населенный пункт.

Проявление сезонного переувлажнения обусловлено литологической неоднородностью четвертичных отложений, что совпадает с выходом на поверхность (на глубине 1,2-2 м) коричневато-бурой слобоводопроницаемой карбонатной глины. По относительному водоупору происходит медленное растекание влаги и вместе с тем из-за малой емкости свободного порового пространства от поверхности до близко расположенного водоупора. Горизонтальные глинистые кутаны по граням структурных отдельностей также препятствуют передвижению воды вниз по профилю.

Второй, немаловажной причиной подъёма УГВ, является изменение биоклиматических условий, и в первую очередь суммы атмосферных осадков.

По результатам наблюдений за более чем 100-летний период (с 1892 года) в Каменной Степи отмечается тенденция увеличения их количества и, особенно во вторую половину XX столетия. Увеличение составило в среднем 50-70 мм. Причем характерной особенностью в данный промежуток времени является повышение количества атмосферных осадков в холодный период года (на 70-90 мм) на фоне повышения среднесуточной температуры воздуха (с 5,04 до 6,02⁰ С). В связи с этим участились такие климатические явления, как часто повторяющиеся оттепели в зимний период, выпадение осадков в виде мокрого снега и дождя. Коэффициент корреляции между УГВ и годовой суммой осадков составил r= -0,717±0,139.

Третьей причиной увеличения УГВ является всё усиливающееся антропогенное многогранное, многостороннее воздействие на сложившиеся веками биоценозы. Сюда можно отнести строительство дорог, прудов, в отдельных случаях неправильное размещение лесных полос, использование тяжелой сельскохозяйственной техники, влагонакопительные приемы и т.д.

Спорным вопросом является оценка роли лесных полос в сезонной переувлажненности почв. Лесные полосы водораздельных пологих участков не являются причиной грунтового переувлажнения почв. Под ними отмечается снижение базового уровня грунтовых вод по отношению к прилегающей территории. Лесные полосы, посаженые же поперек склона, могут вызвать увеличение площадей временно затапливаемых почв в ранневесенний период.

Тенденции изменения свойств почв под влиянием эволюционного развития автоморфных черноземов в сезонно переувлажненные почвы.

Характер изменения увлажненности почвенной толщи приводит к изменению течения окислительно-восстановительных реакций. В условиях низкого стояния грунтовых вод происходит активизация восстановительных процессов.

Морфологические изменения черноземов в результате сезонного переувлажнения характеризуются появлением признаков квазиглееватости (оливковый оттенок в окраске нижних горизонтов, бурые и черные мелкие железистые и железисто-марганцовые конкреции), иногда признаков глееватости (сизые кутаны и/или сизые диффузные полосы вдоль закрытых трещин), прожилок мучнистого гипса в средней части профиля некоторых почв, а также выцветов солей на поверхности почвы. Кроме того, в гумусовом или пахотном горизонте на стенках трещин и крупных пор в сухой период (конец июля - август) после длительного сезонного затопления и(или) сильного поверхностного переувлажнения формируются желтые и красные пленки оксидов и гидроксидов железа в результате смены восстановительных условий на окислительные.

При понижении грунтовых вод в засушливые годы многие отмеченные морфологические признаки сезонных восстановительных процессов либо полностью отсутствуют, либо слабо выражены.

Сезонное переувлажнение почв в условиях жаркого лета способствует накоплению и миграции легкорастворимых солей. Во второй половине XX века можно выделить, по крайней мере, два периода по интенсивности накопления солей. Активная водорегулирующая деятельность человека в середине XX века (строительство крупных водоемов, начало массированного орошения неблагоприятными по составу водами, более равномерное распределение снега на полях, вместо его сноса в овраги, вследствие посадки лесных полос) на фоне засушливой фазы многолетнего климатического цикла вызвало засоление переувлажненных почв, что отмечалось при почвенном обследовании в 1970-х - 1980-х годах (Адерихин и др., 1984). В 1990-х и 2000-х годах в условиях влажной фазы многолетнего климатического цикла наблюдалось постепенное рассоление таких участков (рис. 11). При этом в почвенном растворе сохраняется низкая концентрация натриевых солей. В условиях интенсивного испарения с поверхности переувлажненной почвы во время жаркой погоды (обычно в мае) возникает периодическое появление выцветов солей на поверхности почвы.



А Г

Рис. 11 Распределение солей (активность иона натрия в пасте с влажностью 50%, ммоль/л) в почвах исследуемого участка западнее лесополосы № 131. А - слой 0-30 см; Г - 150-200 см. Слабое засоление при активности натрия более 20 ммоль/л.

Минерализация и состав грунтовых вод. Проведенные нами исследования минерализации грунтовых вод Каменной Степи в течение ряда лет указывают на их высокую пространственную и сезонную вариабельность. От пресных до средне- и высокоминерализованных. Сумма солей варьирует от 0,21 г/л до 12,6 г/л. На водораздельных участках почв, как правило, она редко превышает 1,5-2,0 г/л. Большие значения отмечаются, в основном, на участках с близким залеганием грунтовых вод и проявлением признаков засоления и осолонцевания.

Реакция среды грунтовых вод слабощелочная или близка к нейтральной. Из анионов лидирующие положение занимает в одних случаях ион SO₄^2- , в других НСО₃^- . На плоских водоразделах Каменной Степи в составе грунтовых вод преобладают гидрокарбонат-ионы до 90,0% от суммы анионов (до 16,3 мг-экв/л), на склонах в очагах переувлажнения почв - сульфаты (до 91,0% от суммы анионов, до 88 мг-экв/л).В катионном составе превалирует натрий с долей до 94,0% (15,2 мг-экв) от суммы катионов. Подчиненное положение занимает магний. Доля ионов кальция, в большинстве случаев, составляет 10-15% от суммы катионов.

Важно отметить, что в условиях Каменной Степи природные воды с высокой щелочностью и наличием соды встречались и ранее, хотя довольно редко. Это были единичные случаи, характерные для почв солонцовых комплексов. В настоящее время содовые воды распространились более широко, и они встречаются в виде грунтовых и прудовых вод. Отличительной особенностью грунтовых вод является их относительно низкая минерализация. В химическом составе грунтовых вод ион СО₃^2- занимает подчиненное положение до 3,8 мг-экв/л отмечаемый не каждый год и не по всем участкам. Но даже такая сравнительно небольшая доля карбоната натрия в сумме с бикарбонатом поднимает реакцию воды до щелочной с показателями рН выше 8,0.

Состав водных вытяжек черноземных почв. Проведенные исследования на мониторинговых площадках показали, что за период наблюдений с 1989 г. по 2006 г. отмечается изменения в составе водных вытяжек. За истекший период увеличилось общее содержание солей, особенно в нижних горизонтах почвы - с 0,22 до 0,30%. В иллювиальном горизонте отмечено увеличение содержания сульфатов. По всем горизонтам почвы отмечено существенное увеличение щелочности, выраженное количеством гидрокарбонатов в водной вытяжке - с 0,15 до 0,72 мг-экв/100г. В составе катионов также произошли заметные изменения. Хотя лидирующее положение, в общем, осталось за кальцием, но это превышение сузилось до незначительных величин. Если в 1989 г. различия между кальцием и натрием составляли пятикратную величину в пользу кальция, то в 2004 г. она составляла всего несколько десятых долей, и в одних случаях превалировал кальций, в других - натрий.

Глава 5. Процессы почвообразования в почвах черноземных солонцовых комплексов в постмелиоративный период их развития

Морфологическое строения почвенного профиля почв солонцовых стационаров. В условиях солонцового стационара № 1 через 55 лет появились первые морфологические признаки солонцового процесса в слое насыпанного материала гумусового горизонта чернозема. На поверхности почвы под слоем подстилки появились редкие белесые скелетаны. Изменилась структура бывшего чернозема. Мелкие комковато-зернистые агрегаты слиплись в глыбки и призмовидные отдельности, на боковых гранях которых встречаются редкие натечные гумусово-глинистые кутаны. На месте бывшего пахотного слоя, ныне погребенного на глубину около 15 см постепенно начинает восстанавливаться солонцовый горизонт. В сухие годы в нем появляются вертикальные трещины, которые обособляют призмовидные отдельности шириной 6-12 см с гумусово-глинистыми черными натечными кутанами на боковых гранях. Вместе с тем, в этом горизонте сохраняются признаки, свидетельствующие о том, что материал раньше подвергался отвальной вспашке. На границе между насыпанным слоем и погребенной почвой, а также внутри бывшего пахотного слоя погребенной почвы встречаются фрагменты пылеватых белесых скелетан, имеющих толщину от 1 до 3 мм, длину 1-5 см и ширину 0,5-2 см. Погребенный бывший пахотный слой имеет характерную структуру, представленную угловатыми агрегатами неправильной формы с матовыми гранями, возникающими в результате растрескивания крупных плотных глыб при усадке по разным направлениям.

Таким образом, активная регенерация свойств черноземов и солонцов в пределах бывшего пахотного слоя и развитие солонцового процесса в материале гумусового горизонта чернозема, нанесенного поверх распаханного солонца для его мелиорации (прием землевания), и полное соответствие результатов регенерации ареалам исходных почв до мелиорации (согласно почвенной карте 1952 г.) позволяет сделать заключение, что современные факторы почвообразования продолжают поддерживать почвенные процессы, которые к середине XX века привели к формированию почвенной комбинации из черноземов обыкновенных и черноземов перерытых на водоразделах между лощинами, черноземов солонцеватых на бортах лощин и солонцов и черноземов выщелоченных в днищах лощин.

Физические свойства мелиорированных почв. Проведенные исследования показали изменение физических свойств солонцовой почвы и сохранение в длительном последействии качественной структуры, свойственной черноземам, нанесенной на поверхность массы. Практически это проявляется в снижении глыбистости и средневзвешенного диаметра структурных отдельностей. Возможно, на этих вариантах, создаются условия, приводящие к купированию пептизации почвенных коллоидов при изменении влажности почвы.

Землевание солонцов черноземной массой оказалось более радикальным средством в изменении свойств почв. При сухом рассеве средневзвешенный размер почвенных частиц для верхнего насыпного слоя почвы 0-15 см был намного ниже по сравнению с глубокой вспашкой и равнялся при применении одного землевания (делянка 3) 5,56 мм, землевание в сочетании с навозом (делянка 11) - 4,77 мм, землевание с предварительным внесением гипса 10 т/га (делянки 4 и 10) - 4,80-4,51мм. Для погребенного горизонта 15-35 см эти показатели составили соответственно 5,83 , 5,62 и 5,83-4,99 мм. Выявленные закономерности изменения размера частиц при сухом рассеве имели такую же направленность и при мокром просеивании. Размер частиц уменьшался от варианта с землеванием к вариантам с навозом в дозе 60 т/га и гипсованию по всем исследуемым горизонтам почвы.