Реферат черноземы национальное достояние россии
Обновлено: 04.07.2024
Говоря о хлебе насущном, мы всегда с благодарностью вспоминаем о земле, которая его подарила. Самые большие урожаи родятся землей, которую - за ее цвет - люди издревле звали черноземом. Мало кто знает, что чернозем образуется там, где лето жаркое, а зимой подолгу стоят морозы со стабильной годовой суммой атмосферных осадков. В Дагестане такие условия наблюдаются на Гунибском и Хунзахском плато, где и образуется чернозем – наш, горный. Однако любая почва бесценна, и не случайно 2015-й объявлен ЮНЕСКО Годом почв. Поговорить о земле мы решили с главным научным сотрудником Института геологии ДНЦ РАН, заведующим кафедрой почвоведения ДГУ, председателем Дагестанского отделения Всероссийского общества почвоведов, заслуженным деятелем науки РФ Залибеком Залибековым.
— Залибек Гаджиевич, много ли чернозема в Дагестане?
— В нашей республике типичных, классических черноземов нет, встречается только горный. Классический чернозем — в средней полосе России, где его образованию способствуют климатические факторы, почвообразующие породы и рельеф. Также богаты черноземом Украина и Северная Америка. На Земле 250 миллионов гектаров чернозема, 50 процентов которого — на территории России. В целом площади чернозема ограничены и, можно сказать, его мало, и требует он особого подхода в использовании. Необходимо поддерживать эти почвы в биологическом равновесии. В случае его несоблюдения происходит деградация плодородной земли.
В Дагестане горному чернозему на Гунибском и Хунзахском плато, где под черноземом 2,5 – 3 тысячи гектаров, предшествуют темно-каштановые, каштановые, светло-каштановые почвы, тянущиеся от Хасавюртовского района вдоль предгорий. С севера ареалы черноземов следуют за серыми лесными почвами. Но мало кто знает об этом, еще меньше тех, кто задумывается.
— Рационально ли используется чернозем в нашей республике?
— Нет, к сожалению, используется без учета отчуждения и возврата органического вещества. Дело в том, что черноземосодержащие, горнолуговые, горностепные почвы возделываются, как говорится, под одну гребенку. А ведь для каждого типа почв, не говоря уже о черноземе, необходимы дифференцированные мероприятия. Например, чтобы содержать темно-каштановые почвы в стадии активной высокой биологической продуктивности, необходимо распахивать их до глубины проникновения основной массы гумусового слоя. Если же извлекаются нижние горизонты, то из года в год гумусовые запасы уменьшаются. Также необходимо внесение удобрений, а этим уже мало кто занимается.
Правда, сейчас о черноземах стали говорить много. О земле вспомнили из-за санкций. А ведь до сих пор и в настоящее время в приоритете были только строительство, рыночные отношения, бизнес, а сельское хозяйство и вопросы повышения плодородия почвы не поднимались на должном уровне.
— А в городе нет-нет да и увидишь, как для образования клумб завозят по нескольку КамАЗов чернозема. Если так будет продолжаться и впредь, то не возникнет ли угроза его исчезновения?
— В город для клумб привозят не чернозем, а черноземовидные почвы, которые, как я уже сказал, предшествуют горному чернозему. Эти земли в основном завозятся из Буйнакского, Казбековского и других районов. На территории этих районов имеется лесная растительность, в которой есть почвы с высоким содержанием гумуса. Плохо сказаться на местности, откуда их завозят, это не может. Гораздо большее влияние на формирование почв оказывают другие факторы — климатические, антропогенные.
Кто хоть раз бывал в Ростовской, Воронежской областях, наверняка помнит, что летом там стоит сильная жара, а зимой – 15-20 градусов мороза, причем такая погода сохраняется 1,5-2 месяца. Именно благодаря таким погодным условиям и создаются стабильные гумусовые образования. В такой почве преобладают обменные формы кальция, магния, и состав, содержание гумуса становятся стабильными. У нас же, например, зимой переменная влажность: то замерзает все, то оттаивает. При таких природных условиях в гумусе преобладают нестабильные формы органических веществ.
— 2015-й — Год почв. Как он пройдет в Дагестане?
— Залибек Гаджиевич, вы отметили, что на семинаре будете объяснять, как сохранить плодородные почвы в своем дворе. Это актуально, ведь в представлении большинства двор – это асфальтовая дорога, асфальтированная площадка и затоптанная, утрамбованная земля серого цвета. Что вы посоветуете дагестанцам?
— Разбить палисадник, перекопать землю и сверху покрыть ее опилками или перепревшим навозом. Потом в такую землю можно и цветы посадить. Если ежегодно проделывать эти простые процедуры, благодарный участок земли возле дома непременно оправдает себя, подарит раскидистую крону деревьев, яркие цветы, сочную, зеленую траву и, конечно же, кислород.
— Кислород дарят нам не только леса. Вот, к примеру, солончаки, которых в Дагестане немало, — 0,5 миллиона гектаров. В сельском хозяйстве как пахотные угодья они не могут быть использованы, так как сильно засоляются и выходят из активного оборота, но естественная растительность, которая произрастает на них, выделяет много кислорода.
Ежегодно в республике идет уменьшение площадей открытой земли на 1,5 – 2 тысячи гектаров из-за строительства новых объектов. Если так пойдет дальше, можно прогнозировать, что через 10-15 лет в год будет уходить под строительство 1500-2000 гектаров земли. Сейчас, когда уменьшается площадь плодородных почв и соответственно уменьшается площадь кислорода, наблюдается тенденция, когда во многих городах ощущается кислородное голодание.
Почвенный покров – источник не только продовольственной безопасности, но и жизненных условий, обеспечивающих чистоту воздуха, воды. Эта сторона нами еще не осознана. Сейчас определяющую роль играют бизнесмены, которые не думают о проблемах почвы, имеющих фундаментальное значение. Мы не слышим, чтобы кто-то из российских олигархов вкладывал средства в сохранение плодородия почв.
Нам обязательно нужно помнить о нежелательных последствиях жизнедеятельности человека: опустынивании, расширении деградационных земель из-за эрозии, засолении. Необходим план рекультивации: локальный и региональный. И определяющим должно стать сохранение здоровья людей и нации.
Дагестан – один из немногих регионов Кавказа, где есть чернозем. И это богатство мы обязаны сберечь для потомков! Современное состояние почвы требует бережного отношения к ней как к ценнейшему достоянию нации, суверенной территории становления истории и формирования культуры народов.
Содержание работы
Файлы: 1 файл
реферат почва.docx
Министерство образования и науки Российской федерации
Студентка Барсукова Е.С
группа ЭН-32 Руководитель Кизилова Н.Я
Новосибирск 2013 г
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМА……………… ………………………. 4
- Состав……………………………………………………………… …….…4
- Структура……………………………………………………… …………4
- Свойства………………………………………………………… …………5
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМА
Чернозем предоставляет собой довольно разнородную массу: здесь попадаются вместе и кусочки кварца, и хлопья гумуса, а иногда и осколки известняка, полевого шпата и даже гальки гранита.
Она весьма богата гумусом (темное органическое вещество, можно сказать, естественный навоз) и важнейшими легкорастворимыми питательными для растений веществами, каковы: фосфорная кислота, азот, щелочи и пр. Типичный чернозем обыкновенно тонкозернист, рассыпчат и всегда обнаруживает теснейшую родственную связь (как по строению, так и составу) с подстилающими его породами (подпочва), которые и сами (лёсс) в огромном большинстве случаев весьма богаты растворимыми питательными веществами и наделены отличными физическими свойствами.
Среднее содержание песка составляет от 42 до 68%.
Среднее содержание глины составляет от 16 до 36%.
Чернозем — это такая растительно-наземная почва, толщина которой в среднем около 60 см. Под дерном в 5–8 см толщиной идет темная однородная рыхлая масса - перегной, состоящая из крупинок или зерен, иногда кругловатых, но чаще представляющих неправильные многогранники. Данный горизонт на непаханых, целинных местах бывает переполнен сотнями тысяч живых и отмерших подземных частей травянистых растений. Средняя толщина горизонта А (принятое обозначение по В.В. Докучаеву) 30–45 см. Внизу почвенный горизонт сливается совершенно незаметно с переходным горизонтом, который действительно по всем своим особенностям (физическим и химическим) представляет собой постепенный переход от верхнего (А) горизонта к нижнему (С) подпочвенному. Толщина горизонта В также равна 30-45 см. Подпочва – основа (С) в огромном большинстве случаев состоит из лёсса (светло-желтый, весьма рыхлый, богатый карбонатами суглинок), но нередко ее составляют и супеси, мел, известняк, мергель и пр., причем всегда подпочва (С) постепенно переходила в верхние почвенные горизонты (А и В), придавая им строго определенный минеральный характер. Таким образом, чернозем во всех естественных, не нарушенных (тем или иным путем) разрезах представляет постепенную, самую тесную генетическую связь с подпочвой, какова бы по своему составу она ни была.
1. В связи со своим составом чернозем всегда обладает более или менее темным цветом и благоприятным образом относится к теплоте и влаге. Цвет является типичным наружным признаком: цвет чернозема, будет ли последний содержать в себе гумуса до 15% или не более 3–4%, всегда оказывается более или менее темным.
2. Пополняемость чернозема, то есть способность становиться гораздо скорее спелыми (в сельскохозяйственном смысле), то есть таким, подпахотный горизонт которого приблизительно такого же состава в строении, что и пахотный.
3. Еще один типичный постоянный признак – средняя толщина чернозема, которая составляет от 60 до 140 см.
4. Содержание растворимых питательных веществ.
2. ГЕНЕЗИС ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ
Черноземные почвы развиваются под степной разнотравно- степной травянистой растительностью. Весь облик этих почв свидетельствует о богатстве их органическим веществом. В профиле черноземов выделяют мощный темноокрашенный гумусовый, или гумусово-аккумулятивный, слой (35-150 см), содержащий большое количество гумуса (250-700 т/га).
Черноземы благодаря мощному гумусовому слою с водопрочной зернисто- комковой структурой характеризуются как почвы высокого природного плодородия, обладающие значительным запасом элементов питания, благоприятными вводно-воздушными и физико-химическими свойствами.
Черноземы - сравнительно молодые почвы, они образовались в послеледниковой время в течение последних 10-12 тыс. лет. Этот возраст подтвержден с помощью радиоуглеродного датирования, которое позволило установить, что возраст гумуса верхних почвенных горизонтов составляет в среднем не менее 1 тыс. лет, а возраст глубоких горизонтов – не менее 7-8 тыс. лет (А.П. Виноградов, 1969).
3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ
В географическом распределении подтипов черноземов наблюдается четкая зональная закономерность. Поэтому зона черноземных почв с севера на юг подразделяется на следующие подзоны: черноземов оподзоленных и выщелоченных, черноземов типичных, черноземов обыкновенных и черноземов южных. Наиболее четко указанные подзоны выражены в европейской части страны.
Черноземные почвы в лесостепной зоне представлены оподзоленными, выщелоченными, и типичными черноземами.
Черноземы оподзоленные. В гумусовом слое имеют остаточные признаки воздействия подзолистого процесса в виде белесой присыпки – главного отличительного морфологического признака этого подтипа. Гумусовый профиль оподзоленных черноземов серой, реже темно-серой окраски в горизонте А и заметно светлее в горизонте В. Белесая присыпка при обильном ее содержании придает профилю чернозема седовато-пепельный оттенок. Обычно она в виде белесоватого налета как бы припудривает структурные отдельности в горизонте В1, но при сильной оподзоленности белесый оттенок бывает и в горизонте А.
Карбонаты залегают значительно ниже границы гумусового слоя (обычно на глубине 1,3-1,5 м). Поэтому в оподзоленных черноземах под гумусовым слоем выделяется буроватый или красновато- бурый выщелоченный от карбонатов иллювиальный горизонт ореховатой или призматической структуры с отчетливой лакировкой, гумусовыми примазками и белесой присыпкой на гранях. Постепенно эти признаки ослабевают, и горизонт переходит в породу, содержащую на некоторой глубине карбонаты в виде известковых трубочек, журавчиков. Разделяются на роды – обычные, слабодифференцированные, слитые, бескарбонатные.
При классификации оподзоленных черноземов на виды, помимо деления по мощности и гумусированности, они подразделяются по степени оподзоленности на слабооподзоленные и среднеоподзоленные.
Черноземы выщелоченные. В отличие от оподзоленных черноземов не имеют кремнеземистой присыпки в гумусовом слое.
Горизонт А темно-серой или черной окраски, с отчетливо выраженной зернистой или зернисто-комковатой структурой, рыхлого сложения. Мощность его колеблется от 30-35 до 40-50 см. Нижняя граница горизонта В1 залегает в среднем на глубине 70-80 см, но иногда может проходить и ниже. Характерная морфологическая особенность выщелоченных черноземов – наличие под горизонтом В1 выщелоченного от карбонатов горизонты В2. Этот горизонт имеет ясно выраженную буроватую окраску, гумусовые затеки и примазки, ореховато-призматическую или призматическую структуру. Переход в следующий горизонт – ВС или С – обычно отчетливый, и граница выделяется по скоплению карбонатов в виде известковой плесни, прожилок.
Основные роды – обычные, слабодифференцированные, бескарбонатные, глубинно-глеевые, слитые.
Черноземы типичные. Обычно имеют глубокий гумусовый профиль (90-120 см и даже больше) и содержат карбонаты в гумусовом слое в виде мицелия или известковых трубочек. Карбонаты появляются чаще с глубины 60-70 см. Для более детальной морфологической характеристики гумусового слоя выделяется ниже горизонта А два переходных по гумусовой окраске горизонта – АВ1 и В1.
Горизонт АВ1 темно-серый со слабым, буроватым оттенком книзу, а В1 уже отличается отчетливым бурым оттенком. В нижней части горизонта АВ1 или чаще всего в горизонте В1 видны выцветы карбонатов.
Горизонт В2 (ВС) и порода содержат карбонаты в форме мицелия, известковых трубочек и журавчиков.
Разделяются на следующие роды: Обычные, бескарбонатные, глубоковскипающие, карбонатные осолоделые.
Черноземы степной зоны
Черноземы в степной зоне представлены обыкновенными и южными черноземами.
Черноземы обыкновенные. Горизонт А темно-серый или черный, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, мощностью 30-40 см. Постепенно переходит в горизонт В1 – темно-серый с ясным буроватым оттенком, с комковатой или комковато-призматической структурой. Чаще всего мощность гумусового слоя у обыкновенных черноземов составляет 65-80 см.
Ниже горизонта В1 залегает горизонт гумусовых затеков В2, который часто совпадает с карбонатным иллювиальным горизонтом или очень быстро переходит в него. Карбонаты здесь в форме белоглазки. Этот признак отличает обыкновенные черноземы от ранее рассмотренных подтипов.
Подтип обыкновенные черноземы делится на роды: обычные, карбонатные, солонцеватые, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.
Черноземы южные занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами.
Горизонт А мощность 25-40 см имеет темно-серую или темно-бурую окраску часто с небольшим коричневым оттенком, комковатой структуры. Горизонт В1 характеризуется ясной коричнево-бурой окраской, комковато-призматической структурой. Общая мощность гумусового слоя (А+В1) 45-60 см.
В иллювиальном карбонатном горизонте обычно отчетливо выражена белоглазка. Линия вскипания расположена в нижней части горизонта В1 или на границе гумусового слоя.
Южные черноземы подразделяются на следующие роды: обычные, солонцеватые, карбонатные, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.
Чернозем – это тип почв, формирующихся под степной и лесостепной растительностью субореального пояса. Образуются в основном на карбонатных материнских породах — лёссах, лёссовидных глинах и суглинках, иногда на более древних известняках, песчаниках, мергелистых глинах в условиях непромывного или периодически промывного водного режима. Для чернозема характерны накопление органических веществ в гумусово-аккумулятивном горизонте, высокое содержание в нём гумуса, хорошо выраженная комковато-зернистая структура, высокое потенциальное плодородие.[1]
Травянистая растительность ежегодно оставляет в почве большое количество опада — растительных остатков, 75—85% которых составляют корни. Гидротермические условия степной и лесостепной зон благоприятствуют процессу гумификации, в результате которого образуются сложные гумусовые соединения (в основном гуминовые кислоты), придающие почвенному профилю тёмную окраску. Наилучшие условия для процесса гумификации создаются весной и в начале лета. В это время в почве достаточный запас влаги от осенне-зимних осадков и снеготаяния, благоприятный температурный режим. В период летнего иссушения микробиологические процессы заметно ослабевают, что предохраняет гумусовые вещества от быстрой минерализации. При разложении растительных остатков, богатых зольными элементами и азотом, образуются основания (особенно много кальция), которыми насыщаются гумусовые вещества. Это способствует закреплению их в почве в виде гуматов и сохранению в верхних горизонтах чернозема нейтральной или близкой к ней реакции.
Черноземообразование наиболее интенсивно протекает в лесостепной зоне, где лучшее увлажнение способствует более мощному развитию травянистой растительности, активной гумификации её остатков. В степной зоне недостаточное увлажнение определяет меньшую глубину проникновения корней, снижение количества поступающего в почву опада и более полное его разложение.
Чернозем разделяют на две градации: по мощности гумусового слоя и по содержанию гумуса. Рассмотрим каждую градацию более подробно.
По мощности гумусового слоя чернозем подразделяется на: [3]
· сверхмощные (мощность более 120 см);
· мощные (120 – 80 см);
· среднемощные (80 – 40 см);
· маломощные (менее 40 см).
По содержанию гумуса чернозем можно разделить на:
· тучные (более 9%) – окраска черная;
· среднегумусные (6 – 9%) – окраска черная;
· малогумусные (6 – 4%) – окраска темно-серая;
· слабогумусные (менее 4%) – окраска серая;
· микрогумусные (менее 2%) – окраска светло-серая.
По типу черноземы бывают:
Выделяют также мицелярно-карбонатные черноземы (приазовские и предкавказские), которые формируются в районах с тёплой зимой (почва не промерзает), и черноземы, развивающиеся в условиях зимнего промерзания. В зависимости от засоленности выделяют обычные, карбонатные, солонцеватые, солонцевато-солончаковатые и другие.
Как уже говорилось выше, чернозем можно разделить на несколько видов – слоев: в зависимости от мощности гумусового слоя (А и B1) — маломощные (менее 40 см), среднемощные (40—80 см), мощные (80—120 см) и сверхмощные (более 120 см). Характеристику слоев чернозема представим в виде сводной таблицы (таблица 1). [4]
Таблица 1 – Сравнительная характеристика слоев чернозема
Чернозёмы обладают хорошими водно-воздушными свойствами, отличаются комковатой или зернистой структурой, содержанием в почвенном поглощающем комплексе от 70 до 90 % кальция, нейтральной или почти нейтральной реакцией, повышенным естественным плодородием, интенсивной гумификацией и высоким, порядка 15 %, содержанием в верхних слоях гумуса.[5]
Чернозем в своем составе имеет самое большое количество гумуса, что и определяет его высокие плодородные свойства. Так же чернозем содержит большое количество других полезных веществ, необходимых растениям: азот, сера, фосфор, железо. Чернозем имеет плотную комковатую структуру, самый плодородный южный чернозем даже называют "жирным".
Из-за плодородности, чернозем всегда очень ценился во всем мире. И сейчас чернозем - лучший вид грунта для выращивания овощей, фруктов, ягод. Для некоторых растений в чернозем следует примешивать торф, песок или компост, для разрыхления почвы, так как сам по себе чернозем не отличается высокой рыхлостью.
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
Черноземы, структурный состав, агрегатный состав, физические свойства.
ЦЧЭР, занимающий центральное положение в черноземной зоне Русской равнины, богат плодородными землями и является одной из главных житниц страны. Свыше 80% его территории занимают черноземы, на которых выращивается значительное количество зерна, сахарной свеклы, подсолнечника.
Рациональное использование, охрана и повышение плодородия земель в настоящее время стали одной из важнейших проблем человечества Особенно остро она. ставится в районах интенсивного земледельческого освоения, каким является Центральное Черноземье. Распаханность земель здесь достигла предельных значений. Почвы подвержены периодическим засухам, сильно страдают от интенсивной водной эрозии. В последние годы значительный ущерб почвенному покрову наносят работы, связанные с добычей полезных ископаемых открытым способом, поэтому здесь особую актуальность имеют борьба с эрозией, искусственное орошение, мелиорация солонцов, рекультивация нарушенных земель и т.д. Однако многие вопросы мелиорации почв, и в частности орошение черноземных почв, рекультивация нарушенных земель недостаточно разработаны. Это приводит к ухудшению многих физико-химическим свойств черноземов, в частности к ухудшению структуры, которая, в свою очередь, является одним из основных факторов, определяющих плодородие почвы
1. СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ ЧЕРНОЗЕМОВ ЦЧО
1.1. Структурно-агрегатный состав выщелоченных черноземов
Структурные агрегаты, мм
Структурный состав
Выщелоченный чернозем тяж. суглин
Выщелоченный чернозем тяж.суглин
Агрегатный состав
Выщелоченный чернозем тяж.суглин
Выщелоченный чернозем тяж.суглин
1.2. Структурно-аграгатный состав типичных черноземов
Структурный состав типичных черноземов /1/
Структурные агрегаты, мм
Структурные фракции, мм
Структурные фракции, мм
Об изменении структуры почвы при увлажнении можно составить представление по данным агрегатного анализа при мокром просеивании (таблица 1.5. ).
Структурные фракции, мм
1.4. Структурно-агрегатный состав южных черноземов
У большинства вариантов южного чернозема в пахотном горизонте преобладают крупные ( > 10 мм ) агрегаты над более мелкими. Все структурные фракции размером 5 мм). Сохраняется ничтожно малое количество агрегатов от 5 до 3 мм, за исключением залежного участка, где зернистая структура не расплывается, а остается в то же количестве, что и 'при сухом просеивании почвенных образцов/1/.
При агрегатном анализе наблюдается увеличение процентного содержания фракций по мере уменьшения их размера. По данным агрегатного анализа, максимальное количество падает на фракцию размером . 10 мм. и 10—-5 мм и нацело исчезают и переходят в пылеватую фракцию даже у черноземов залежи. Однако при высыхании почвы структура снова восстанавливается. Длительное использование южных черноземов в сельском хозяйстве отражается главным образом на прочности структуры, которая с течением времени после распашки залежей снижается /1/.
Структурный и агрегатный состав южных черноземов /1/
Структурные агрегаты, мм
Структурный состав
Агрегатный состав
2. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНОГО И АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ЧЕРНОЗЕМОВ ЦЧО ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
В настоящее время о структурно-агрегатном составе черноземов ЦЧО, его динамике и возможных путях улучшения накоплен значительный фактический материал. Однако большую часть исследований проводили на типичных и обыкновенных черноземах. Другие подтипы черноземов изучены в меньшей степени. Необходимо отметить также и то, что, как правило, исследования проводились на единичных разрезах без достаточного числа повторностей /2/.
Черноземы ЦЧО характеризуются хотя и различными, но в целом вполне благоприятными условиями структурообразования. В них много валового гумуса, отличающегося преобладанием гуминовых кислот, среди которых наибольшую долю составляют гуматы кальция. В почвенном поглощающем комплексе доминирующее значение имеет обменный кальций. Механический состав черноземов чаще всего тяжелосуглинистый и глинистый со значительным количеством илистых частиц, в составе которых преобладают гидрослюды и смешанослойные минералы /2/. Все подтипы черноземов характеризуются высокой микроагрегированностью. В составе почвенной массы преобладают микроагрегаты размером от 0,25 до 0,01 мм, количество которых достигает 60—70% и более. Содержание ила среди микроагрегатов очень низкое и в пахотных горизонтах не превышает 2—4%. Фактор дисперсности (по Качинскому) невелик и изменяется от 5,1—7,1% в верхней части гумусовых горизонтов до 11,9—16,1% в почвообразующей породе /2/.
В табл. 2.1 и 2.2. представлен структурный и агрегатный состав основных подтипов черноземов, определенный по методу Саввинова. Исследуемые почвы в естественном состоянии, т. е. до сельскохозяйственного освоения, характеризуются хорошей структурой. Данные структурного анализа свидетельствуют о значительном содержании агрономически ценных агрегатов размером от 10 до 0,25 мм, количество которых в верхней части гумусового горизонта колеблется в пределах 79,7—93,4%. Среди них большая часть приходится на долю агрегатов, имеющих диаметр от 5 до 1 мм (37,7—58,3%). Вследствие невысокого содержания неценных в агрономическом отношении структурных отдельностей более 10 мм (1,6—7,4%) и микроагрегатов (4,1—13,3%), коэффициент структурности достигает значительной величины и изменяется от 3,9 до 14,2 /2/.
Результаты мокрого просеивания показывают, что структура всех подтипов целинных и залежных черноземов, за исключением оподзолен-ных черноземов, отличается высокой водопрочностью. Количество водопрочных агрегатов в верхней части гумусового горизонта составляет 59,5— 85,5%, из которых на долю агрегатов крупнее 1 мм приходится от 19,4 до 69,5%. Критерий водопрочности агрегатов высокий — 63,7—89,2%. Максимальной степенью водопрочности структуры обладают типичные черноземы целинных участков. Структура оподзоленных черноземов вследствие облегченного механического состава и меньшего содержания гумуса характеризуется в ряду исследуемых почв минимальной водопрочностью: количество агрономически ценных агрегатов в них не превышает 50%, критерий водопрочности агрегатов равен 54,1% /2/.
При распашке целинных и залежных черноземов происходит значительное изменение их структурно-агрегатного состава в сторону ухудшения. Особенно быстро распад структурных комочков происходит в первые 3—5 лет. Отрицательные изменения структурного состава (сухое просеивание) черноземов в результате их сельскохозяйственного использования менее существенны; как правило, возрастает содержание микроагрегатов, и особенно агрегатов крупнее 10 мм. Вследствие этого коэффициент структурности пахотных горизонтов заметно уменьшается по сравнению с целиной и изменяется от 1,2 до 3,1.
Структурный состав черноземов ЦЧО /2/
Номер и месторасположение разреза, угодье
Чернозем оподзоленный среднесуглинистый
Орловская обл., Болховский р-н, залежь
Орловская обл., Болховский р-н, пашня
Курская обл., Поныровский р-н, пашня
Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый
Орловская обл., Ливенский р-н, залежь
Орловская обл.,Ливенский р-н, залежь
152* Липецкая обл., Измалковский р-н, пашня
Чернозем типичный тяжелосуг-лннистый
Курская обл., Стрелецкая степь, целина
Курская обл., 'Тимский р-н, пашня
Чернозем типичный глинистый
160* Воронежская обл., Эртиль-ский р-н, пашня
Чернозем обыкновенный глинистый
17 Воронежская обл., Каменная степь, залежь
А-8 Воронежская обл., Каменная степь, пашня
14 Белгородская обл., Вейделев-ский р-н, пашня
Чернозем южный глинистый
А-4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, залежь
4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, пашня
Чернозем южный тяжелосуглинис-тый
43 Воронежская обл., Петропавловский р-н, пашня
152* Липецкая обл., Измалковский р-н, пашня
Чернозем типичный тяжелосуг-лннистый
16 Курская обл., Стрелецкая степь, целина
7 Курская обл., Тимский р-н, пашня
Чернозем типичный глинистый
160* Воронежская обл., Эртиль-ский р-н, пашня
Чернозем обыкновенный глинистый
17 Воронежская обл., Каменная степь, залежь
А-8 Воронежская обл., Каменная степь, пашня
14 Белгородская обл., Вейделев-ский р-н, пашня
Чернозем южный глинистый
А-4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, залежь
4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, пашня
Чернозем южный тяжелосуглинистый
43 Воронежская обл., Петропавловский р-н, пашня
Ухудшение структуры черноземных почв при сельскохозяйственном использовании более заметно по данным агрегатного анализа (мокрое просеивание). В пахотных горизонтах всех подтипов черноземов резко уменьшается количество водопрочных агрегатов, и особенно комочков крупнее 1 мм. Содержание же микроагрегатов заметно возрастает.
Водопрочность агрегатов в черноземах ЦЧО /2/
Глубина взятия образца, см
Критерий водопрочности агрегатов, %
Чернозем оподзоленный сред-несуглинистый
Чернозем выщелоченный тяже-лосуглинистый
Чернозем типичный тяжелосугли-нистый
Чернозем типичный глинистый
Чернозем обыкновенный глинистый
Чернозем обыкновенный глинистый
Чернозем южный глинистый
Чернозем южный тяжелосу-глинистый
По этой причине критерий водопрочности агрегатов относительно невысок и колеблется от 27,8 до 67,9% /2/. Структурно-агрегатный состав подпахотных горизонтов черноземных почв по показателям близок к составу целинных и залежных черноземов ( таблицы 2.2).
Примечание.n-число определений; М.-среднее арифметическое; -среднее квадратичное отклонение; m-ошибка среднего арифметического; V-коэффициент вариации; V0,95-оказатель относительного вероятного разнообразия для вероятности Р=0,95; Ро,95-показатель относительной вероятной погрешности; М.min и М тах-возможные минимальные и максимальные значения генерального среднего арифметического при Р=0,95.
Статистическая обработка агрономически ценных водопрочных агрегатов (5-0,25 мм) в исследуемых почвах показала ( таблица 2.3. ), что максимальной величиной отличаются пахотные горизонты типичных черноземов. Основные статистические показатели, характеризующие варьирование водопрочных агрегатов в пахотных горизонтах черноземов ЦЧО, существенно различаются. Так, например, показатели относительного вероятного разнообразия и относительной вероятной погрешности изменяются соответственно в пределах 25,4—84,3% и 5,8—31,9%. Их величины — наименьшие в типичных черноземах, наибольшие — в оподзоленных и южных черноземах. Такая же закономерность отмечается в изменении минимальных и максимальных величин водопрочных агрегатов: наиболее узкие пределы в типичных черноземах, наиболее же широкие — в оподзоленных и южных черноземах /2/.
На заключительной стадии наших исследований была проведена оценка значимости различий средних арифметических величин водопрочных агрегатов в изучаемых черноземах для вероятности Р=0,95 (таблица 2.4.). Оказалось, что, во-первых, во всех подтипах черноземов, кроме оподзоленных, пахотные и подпахотные горизонты по содержанию водопрочных агрегатов значимо отличны друг от друга; во-вторых, пахотные горизонты типичных черноземов по этому показателю значимо отличны от выщелоченных и обыкновенных черноземов, между другими подтипами черноземов наблюдаемые различия незначимы; в-третьих, подпахотные горизонты исследуемых черноземов по количеству водопрочных агрегатов не различаются, значимые различия отмечаются лишь между типичными и обыкновенными черноземами.
Таким образом, агрономически ценная структура, свойственная черноземам ЦЧО в естественном состоянии, претерпевает существенные изменения в сторону ухудшения при сельскохозяйственном использовании: увеличивается глыбистость пахотных горизонтов и заметно уменьшается степень водопрочности агрегатов. Вследствие этого повышение продуктивности исследуемых почв в первую очередь связано с внедрением комплекса мероприятий, направленных на создание и сохранение в них агрономически ценной структуры.
3. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ЧЕРНОЗЕМОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ
Многие показатели физических свойств почв очень динамичны и поэтому претерпевают существенные изменения при сельскохозяйственном использовании земель. Особенно интенсивно это происходит при нарушении естественно сложившихся условий увлажнения в результате введения почвенных массивов в орошаемое земледелие.
Разрушение структуры почв происходит в основном за счет механического разрушительного действия поливных вод и в результате вытеснения кальция из поглощающего комплекса.
Изучение этого вопроса проводилось в хозяйствах Воронежской области. На основе изучения фондовых материалов и полевого рекогносцировочного обследования орошаемых территорий на каждом из двух подтипов черноземов были выбраны ключевые участки, образующие хронологические ряды со следующими сроками орошения: 5, 10, 15 и более 30 лет /3/.
В основу выбора исследуемых объектов была положена идентичность почвенных, геоморфологических, гидрологических (уровень грунтовых вод >10м) условий, почвообразующих пород (лёссовидные суглинки), сельскохозяйственного использования (под многолетние травы, в основном под люцерну) II способа полива (дождевание машинами “Волжанка” и “Фрегат”) /3/.
Параллельно каждому орошаемому участку в аналогичных почвенно-экономических условиях в качестве контроля выбраны опытные участки (без орошения).
На каждом из выбранных участков методом парных разрезов (орошаемый участок — богара) из шести точек отбирали почвенные образцы на глубину до 50 см, методом сплошной колонки (из каждых 10 см). В образцах определяли структурно-агрегатный состав по методу Саввинова.
Доля агрегатов размером более 0,25 мм в слое О—30 см в обоих подтипах почв составляет около 95%. Ниже по профилю (слой 30—50 см) количество данных агрегатов уменьшается незначительно. Содержание агрегатов размером более 10 мм в верхнем слое (0—30 см) черноземов равно в среднем 17%.В слое 40—50 см количество их несколько меньше и составляет 14,4% для типичного и 12,1% для обыкновенного черноземов. Снижение макроструктурных элементов в указанных горизонтах, по-видимому, связано с ослаблением воздействия сельскохозяйственной техники на более глубокие слои почвы. Неорошаемые черноземы содержат значительное количество агрономически ценных структурных агрегатов. В пахотном горизонте черноземов содержание их варьирует от 75,2 до 77,7% /3/.
Орошение черноземов в течение 15 лет привело к заметным изменениям структуры почв. Структура пахотного и подпахотного горизонтов приобрела отчетливо выраженные черты глыбистости. Количество агрегатов размером более 10 мм при орошении в верхнем 30-сантиметровом слое увеличилось почти в 2 раза и составило в типичном черноземе 30,7%, в обыкновенном—26,11%; в слое 40—50см эта фракция также увеличилась и составила соответственно 25,0 и 26,4%.
Таким образом, количество агрегатов диаметром более 10' см в слое 0—30 см увеличилось при орошении в типичном черноземе на 13,7%, в обыкновенном—на 9%, в слое 30—50см—соответственно на 10,6 и 14,3%.
За счет образования глыб в почвах орошаемых участков снизилось содержание агрегатов размером менее 0,25 мм. В слое типичных черноземов 0—30 см снижение составило 5,8%, обыкновенных—3,4%; в слое 40-50 см эти величины соответственно разны 2,5 и 3,8% /3/.
Под воздействием орошения изменилось и количество агрономически ценных структурных агрегатов. Как в типичных, так и в обыкновенных черноземах отмечено снижение их содержания. Таким образом, орошение оказало заметное влияние на 'структурно-агрегатный состав верхнего 50-сантиметрового слоя исследуемых почв.
По результатам мокрого просеивания почвы неорошаемых контрольных участков характеризуются достаточно высоким содержанием водопрочных агрегатов. Их количество в верхней части профиля (слой 0—30 см) составляет 68—69% (см. таблица 11, 12).
Водопрочность структуры, по А. Ф. Вадюниной и 3. А. Корчагиной , имеет двоякую природу. Она может быть обусловлена стойким химическим и физико-химическим закреплением коллоидов (необратимая коагуляция коллоидов). С другой стороны, агрегаты могут быть водопрочными вследствие их неводопроницаемости при резком снижении по-розности. В наших исследованиях в условиях орошения возрастает плотность почв, снижается порозность и водопроницаемость, т. е. можно ожидать и увеличение водопрочности структурных агрегатов. Однако анализ показал снижение водопрочности агрегатов во всем верхнем 50-салти-мстровом слое орошаемых типичных и обыкновенных черноземов. Можно предположить, что причиной этого являются изменения физико-химических свойств исследуемых почв.
Изменение водопрочности агрегатов обусловливает снижение критерия водопрочности орошаемых почв (в большей степени черноземов типичных). В слое 0—30 см критерий водопрочности черноземов типичных уменьшается на 15,6.%, черноземов обыкновенных—на 2'%.
В слое 30—50' см наиболее заметное уменьшение критерия водопрочности также наблюдается у черноземов типичных (от 7,9 до 57,0%) /3/.
Таким образом, орошение черноземов приводит к заметному ухудшению их структурного состояния, изменения охватывают значительную толщу почвенного профиля (50см) и наиболее сильно выражаются в уменьшении количества агрономически ценных структурных агрегатов и увеличении глыбистости.
Структура почв, отражая характер почвообразовательного процесса, является одним из существенных факторов почвенного плодородия. Общеизвестно, что многие свойства почв, особенно физические, находятся в тесной коррелятивной зависимости от почвенной структуры. Длительное сельскохозяйственное использование черноземов и других почв ЦЧО приводит к ухудшению их структуры, обусловливающей неблагоприятные изменения водно-воздушного, теплового и питательного режимов. Кроме того, ухудшение структуры почв влечет за собой уменьшение их водопроницаемости и, как следствие, развитие процессов водной эрозии, особенно заметных в западной части ЦЧО, расположенной в пределах Среднерусской возвышенности. Поэтому рациональное сельскохозяйственное использование черноземных почв немыслимо без создания и сохранения водопрочной агрономически ценной структуры.
Читайте также: