Легкоразлагаемое органическое вещество целинных и пахотных почв зонального ряда европейской части России (стр. 9 )

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 (, , 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.  ; Борисов гумуса в плодородии дерново-подзолистых и черноземных почв// Повышение эффективности использования мелиорированных земель.– Красноярск: Изд-во Красноярского СХИ, 1985. – С. 39–40.

2.  , Борисов содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах на их свойства и урожайность сельскохозяйственных культур// Известия ТСХА.– 1985.– Вып. 2.– С. 53–58.

3.  Борисов 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.  , Ганжара содержания гумуса на свойства черноземных почв // Современные процессы почвообразования и их регулирование в условиях интенсивных систем земледелия. – М., 1985. – С. 8–11.

5.  , , Шевченко гумуса, свойства почв и урожай// Органическое вещество в почвообразовании и плодородии почв. – Л., Изд. ЛГУ, 1986.– С. 18.

6.  , , Шевченко урожая от состояния органического вещества дерново-подзолистых почв// Актуальные вопросы почвоведения.– М.: Изд-во ТСХА, 1987.–С. 3–8.

7.  , , Деревягин определения содержания и состава мобильных форм органических веществ в почвах// Известия ТСХА.–1987.– Вып. 1.– С. 173–177.

8.  , , Деревягин по контролю и оптимизации режима органических веществ в почвах. – М.: Изд. ТСХА, 1987, 10 с.

9.  , , 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.  , Ганжара и детритообразование в почвах// Тез. докл. VIII Всесоюзного съезда почвоведов.–Новосибирск, 1989.– Кн. 2.– С. 26.

11.  , Борисов органическое вещество, как показатель эффективного плодородия почв// Тез. докл. VIII Всесоюзного съезда почвоведов.–Новосибирск, 1989.– Кн. 3.– С. 117.

12.  ; ; Хамиду Диаби. Влияние содержания гумуса на свойства выщелоченных черноземов и урожайность сельскохозяйственных культур// Известия ТСХА.– 1989.– Вып. 1.– С. 67–73.

13.  , Лалаян динамика легкоразлагаемых форм органического вещества в дерново-подзолистых почвах// Молодые ученые сельскому хозяйству Нечерноземной зоны.– М., ВНИПТИХИМ.–1990.– С. 37–38.

14.  , , Борисов оценка состояния органического вещества в почвах// Состав, свойства и плодородие почв.–М.: Изд-во МСХА, 1990.– С. 4–7.

15.  , Борисов содержания лабильных форм органических веществ на величину и качество урожая кукурузы// Молодые ученые сельскому хозяйству Нечерноземной зоны.– М., ВНИПТИХИМ.–1990.– С. 36–37.

16.  , , Флоринский органические вещества почв // Химизация сельского хозяйства. – 1990. – №1. – С. 53–55.

17.  , , Борисов 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.  , , Борисов 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.  , , Флоринский органическое вещество и эффективное плодородие почв // Земледелие.–1995.– №1.– С. 10–12.

20.  , Борисов и агрономическая оценка органического вещества почв.– М.: Агроконсалт. – 1997. – 82 с.

21.  , , Середова степени выпаханности почв// Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения.– т.1.– М.: Изд. Почв. ин-та им. .– 1998.– С. 35–36.

22.  , , Таразанова 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.  , Борисов функции легкоразлагаемого органического вещества почв// Тезисы докладов III съезда Докучаевского общества почвоведов.– Кн. 3.–М. 2000.– С. 144–145.

24.  , , Таразанова степени выпаханности почв зонального ряда// Почва, жизнь, благосостояние.– Пенза.–2000.– С. 308–310.

25.  , , Таразанова кислорода пахотными и залежными почвами разного генезиса //Бюллетень ВИУА.– 2001.– № 000.– С. 117–118.

26.  , , Байбеков по почвоведению. – М: Агроконсалт. – 2002. – 280 с.

27.  , Борисов показателей гумусового баланса для оценки допустимых эрозионных потерь почвы. // Почвоведение: аспекты, проблемы, решения / Науч. тр. Почв. ин-та им. , М.: 2003.– С. 609–618.

28.  , , Нетесонова 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.  , , О соотношении скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта в эродированных почвах зонального ряда// Известия ТСХА, 2004.–Вып. 3.– С. 54–62.

30.  , , Таразанова степени выпаханности почв различных зон по содержанию легкоразлагаемых органических веществ// Известия ТСХА.–2004.– Вып. 1.– С. 16–23.

31.  , , Борисов органическое вещество почв зонального ряда//Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии.– М.: Изд-во МСХА, 2004.– С. 122–136.

32.  , Борисов 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.  , Борисов 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.  , О возможности выделения черноземов разной степени окультуренности //Роль почв в сохранении устойчивости ландшафтов и ресурсосберегающее земледелие.- Пенза.–2005.– С. 222.

35.  , , Борисов органического вещества и соединений азота черноземов выщелоченных в зависимости от способов возделывания культур// Известия ТСХА.–2005.– Вып. 3.– С. 3–12.

36.  , , Байбеков легкоразлагаемого органического вещества почв зонального ряда// Методы исследований органического вещества почв.– Владимир.–2005.– С. 199–213.

37.  , , Соловьев макрокапсулирования семян //Агрохимический вестник.– 2005.– №6, с. 29–31.

38.  , , … А… Экологические требования к почвам и грунтам г. Москвы (Методическое пособие).– М.: Агроконсалт, 2005.–32 с.

39.  , , Борисов городских почв // Коммунальный комплекс России.– 2006.– №4(22), с.32-33.

40.  , Ганжара модель формирования и функционирования легкоразлагаемого органического вещества почв// Доклады ТСХА.–2006.–Вып. 278.– С. 550–553.

41.  , Ганжара закономерности формирования легкоразлагаемого органического вещества в почвах зонального ряда. // Доклады ТСХА.–2007.– Вып. 279, ч.2.– С. 265–268.

42.  , , Верзилин оптимизации свойств выпаханных дерново-подзолистых и черноземных почв. // Сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. «Агротехнологии XXI века».– М.: Изд-во МСХА им. , 2007. С. 126–129.

43.  , Борисов скорости смыва и скорости формирования гумусового горизонта в эрозионных ландшафтах европейской части России. // Доклады ТСХА.– 2007.– Вып. 279, ч.2. – С. 283–286.

44.  , , Ганжара и эксклюзивная хроматография гуминовых веществ детрита и почв разного генезиса // Почвоведение.– 2008.– № 2.– С. 192–197.

45.  , , Злобина 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.  , Ганжара закономерности распределения и обновления легкоразлагаемого органического вещества целинных и пахотных почв зонального ряда европейской части России// Почвоведение.– 2008.– № 9.– С. 1071–1079.

47.  , , Ганжара свойств выпаханных дерново-подзолистых и черноземных почв. Материалы V Всероссийского съезда общества почвоведов им. . Ростиздат, Ростов –на-Дону, 2008 г., с. 366.

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