CC BY
110
Приобская зона — колочная степь на чернозёмах обыкновенных Приобского плато с районами: Панкрушихинский, Крутихин-ский, Каменский, Баевский, Тюменцевский, Мамонтовский, Ребрихинский, Павловский, Шелаболихинский и все сельскохозяйственные землепользования Барнаула.
Алейская зона — умеренно засушливая степь на чернозёмах обыкновенных Приобского плато с районами: Поспелихинский, Новичихинский, Шипуновский, Алейский, Топчихинский, Калманский, Усть-Пристан-ский.
Бийская зона — лесостепь на чернозёмах выщелоченных и серых лесных почвах Бие-Чумышской возвышенной равнины с районами: Тальменский, Первомайский, Коси-хинской, Троицкий, Зональный, Бийский.
Зариненая зона — лиственные леса и ос-тепнённые луга на чернозёмах выщелоченных Бие-Чумышской возвышенной равнины и чернозёмах оподзоленных и тёмно-серых лесных почвах Предгорий Салаира с районами: Залесовский, Заринский, Кытманов-ский, Тогульский, Ельцовский, Целинный, Солтонский.
Предгорная зона — луговая степь на чернозёмах Предалтайской равнины с районами: Локтевский, Третьяковский, Змеиногорский, Курьинский, Краснощёковский, Усть-Калманский, Чарышский, Солонешенский, Петропавловский, Быстро-Истокский, Алтайский, Смоленский, Советский, Красногорский.
Заключение
Предложенное районирование земледельческой территории Русского Алтая предназначено для учёта и рационального использования земельных и климатических
ресурсов. Оно может быть использовано для определения эффективности природной среды с целью объективного и научно обоснованного размещения на территории края сети сортоиспытания, пунктов метеонаблюдений, расчёта кадастровой стоимости земельных участков и ставок земельного налога. Уточнённая схема районирования рекомендуется для применения в сельскохозяйственном производстве, службе кадастрового учёта земель сельскохозяйственного назначения и создания земельного кадастра Алтайского края.
Библиографический список
1. Природное районирование Алтайского края. — М.: Изд-во АН СССР, 1959. — 190 с.
2. Бурлакова Л.М. Плодородие алтайских чернозёмов в системе агроценоза. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1984. — 198 с.
3. Бурлакова Л.М. Применение информационно-логического анализа в бонитировке почв // Тезисы докладов V Делегатского съезда ВОП. — Минск, 1977. — Вып. 5. — С. 235-237.
4. Бурлакова Л.М., Рассыпнов В.А. Агрономическая характеристика пахотных почв и их оценка в связи с возделыванием основных сельскохозяйственных культур в Алтайском Приобье // Почвенно-агрономическое районирование и агрономическая характеристика почв основных регионов СССР. — М., 1982. — С. 61-69.
5. Рассыпнов В.А. Параметры модели плодородия чернозёмов под кукурузой в Алтайском Приобье // Режимы почв и их регулирование в агроценозах Алтайского края. — Барнаул, 1990. — С. 10-18.
УДК 636/635:631.416.9(571.15) С.Ф. Спицына,
В.Г. Бахарев РОЛЬ ГУМУСА В НАКОПЛЕНИИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ЧЕРНОЗЕМАХ УМЕРЕННО ЗАСУШЛИВОЙ И КОЛОЧНОЙ СТЕПИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ
Ключевые слова: черноземы умеренно засушливой и колочной степи, содержание гумуса, микроэлементы, специфичные состояния.
Введение
Микроэлементы в биосфере находятся в рассеянном состоянии и способны образовывать природные локальные аккумуляции.
Ведущую роль в этом играют процессы, протекающие на суше при участии живых организмов, извлекающих микроэлементы из горных пород и способствующих вовлечению их в миграцию. Главные миграционные потоки связаны с почвой. Миграция металлов начинается с трансформации продуктов опада растительности. Микроэлементы, поступившие на поверхность почвы с
Веетник Алтайского государственного аграрного университета № 12 (98), 2012
41
опадом растительности, в процессе преобразования растительных остатков связываются с органическим веществом почвы, фиксируясь в гумусе. Механизм биогенного накопления микроэлементов в верхних горизонтах почвы описан в работах В.А. Ков-ды (1973), А.И. Перельмана (1975) и В.В. Добровольского (2003) [1-3].
Микроэлементы, сосредоточенные в органическом веществе почвы, менее склонны к миграции и химическому сносу в океан или во внутриконтинентальные депрессии. Некоторые количества микроэлементов фиксируются гуминовыми кислотами, соли которых с двух- и трехвалентными металлами нерастворимы. Гуминовые кислоты фиксируют микроэлементы за счет функциональных групп (гидроксильных, карбоксильных, амидных), проявляя свою адсорбционную способность лучше по отношению к катионогенным элементам [4]. Фульво-кислоты способствуют миграции микроэлементов. Фульвокислоты цинка, меди, кобальта и марганца очень подвижны и хорошо мигрируют вниз по профилю.
После минерализации растительных остатков в верхних горизонтах почвы аккумулируются те элементы, коэффициенты биологического поглощения которых превышают единицу [3].
Распределение микроэлементов в профиле почвы определяется соотношением противоположных процессов — образованием органического вещества с одной стороны и его разложением — с другой. В почве биотические и абиотические процессы сопряжены и находятся под контролем биогенного фактора. Биогенная аккумуляция препятствует выщелачиванию элементов, способствуя стабилизации почвы и оптимизации ее химсостава через систему обратных связей.
Наиболее общим для всех почв результатом почвообразования является образование гумусового горизонта, с которым обычно совпадает наивысшее содержание главных органогенных химических элементов в почве.
Специфичные состояния валового (Ы) в черноземах колочной степи в завр
Дифференциация микроэлементов по профилю почвы представляет собой суммарный итог перераспределения их разных форм. В почве к формам, унаследованным от исходных почвообразующих пород, добавляются биогенные, поступившие с отмершими органами и метаболитами высших растений, почвенной мезофауной и микроорганизмами. Разные формы в неодинаковой мере способны к миграции и перераспределению по профилю почвы.
Объекты и методы исследований
Объектами исследований послужили черноземы умеренно засушливой и колочной степи Алтайского края. В почвенных образцах сопряженно определялось содержание гумуса по Тюрину с фотоколориметриче-ским окончанием и содержание микроэлементов: валовое — спектральным методом, подвижных форм — по методу Г.Я. Ринькиса (1965), модифицированному согласно указаниям (Методические указания..., 1976) и методикам Н.К. Крупского и А.И. Александровой (1964).
Для лучшего понимания ситуации аккумуляции микроэлементов в различных генетических горизонтах мы рассмотрели сопряженные данные о содержании в почвах и почвенных горизонтах гумуса и микроэлементов. Информационно-логический анализ позволил выявить тесноту и форму зависимости содержания в горизонтах микроэлементов от содержания гумуса.
Экспериментальная часть
С помощью информационно-логического анализа выявлено, что зависимость валового содержания микроэлементов от содержания в почвах гумуса криволинейная. Увеличение содержания в почве гумуса не всегда сопряжено с увеличением содержания микроэлементов. Так, судя по специфичным состояниям, в верхних горизонтах почв с содержанием гумуса > 5,5% нигде не наблюдались самые высокие ранги валового содержания меди, молибдена, марганца, цинка, кобальта и бора (табл. 1).
Таблица 1
содержания микроэлементов (мг/кг) симости от содержания гумуса (%)
Элементы Содержание гумуса, %
< 1,5 1,5-3,5 3,5-5,5 > 5,5 К Т
Си < 30 35-40 > 40 < 30-35 0,32 0,57
Мо < 0,8 < 0,8 1-> 1,2 0,8-1,0 0,14 0,25
Мп < 700 900-1100 700-> 1100 700-900 0,21 0,39
Zn < 30-50 50->70 > 70 30-70 0,09 0,16
Со < 10 > 16 13-> 16 10-13 0,16 0,31
В < 50-90 < 90 > 90 70-90 0,27 0,27
Примечание. К — коэффициенты эффективности каналов связи; Т — информативность, бит.
Наиболее высокое валовое содержание наблюдалось: в горизонтах черноземов с содержанием гумуса 1,5-5,5%. Это содержание соответствовало: по меди —
> 40 мг/кг; молибдену — 1- > 1,2; марганцу — > 1100; цинку — > 70; кобальту —
> 16; бору — > 90 мг/кг. Это в основном горизонты Апах и А, черноземов колочной степи. Горизонты А лесостепи, характеризующиеся более высоким содержанием гумуса (> 5,5%), по сравнению с горизонтами А колочной степи микроэлементов содержат меньше: меди — < 35 мг/кг; молибдена — < 1100; цинка — < 70; кобальта
— < 13; бора — < 90 мг/кг (табл. 1).
Самое низкое валовое содержание микроэлементов наблюдалось в горизонтах с содержанием гумуса < 1,5%. Это были в основном горизонты В. Самое низкое валовое содержание соответствовало: для меди
— < 30 мг/кг; молибдена — < 0,8; марганца — < 700; цинка — < 30; для бора —
< 50 мг/кг (табл. 1).
Отсутствие однозначной прямой зависимости содержания в почвах колочной степи валовых количеств микроэлементов (^ от содержания гумуса свидетельствует о том, что при самом высоком содержании гумуса не наблюдается самого высокого содержания микроэлементов, что сопряжено с увеличением кислотности верхнего гумусового горизонта повышением и более высоким содержанием там подвижных форм.
Связь между гумусом и валовым содержанием для марганца и кобальта, скорее, обратная, чем прямая, а для остальных микроэлементов скорее, прямая, чем обратная.
Несколько иная ситуация наблюдается по подвижным формам микроэлементов (табл. 2). Здесь наиболее высоким содержанием подвижных форм (п) характеризуются почвы и генетические горизонты с содержанием гумуса 3,5-5,5%. Это в основном горизонты Апах и А! черноземов колочной степи. Наиболее высокое содержание подвижных форм соответствует: для меди
— > 5 мг/кг; молибдена — > 1,1; марганца
— > 150; цинка — > 2; кобальта —
> 2,5 мг/кг; бора — > 1,0 мг/кг.
Зависимость между содержанием в почве гумуса и подвижных форм микроэлементов наиболее близка к прямой у молибдена и цинка. У остальных элементов эта прямая зависимость просматривается в основном, для содержания гумуса в почвах и горизонтах от < 1,5 до 5,5%. Начиная с содержания в почве гумуса > 5,5%, там наблюдается снижение содержания подвижных форм микроэлементов (Си, Мп, Со, В), что связано с относительно низкой биогенной аккумуляцией этих элементов в наиболее гумусированных слоях почвы и миграцией вниз по профилю.
Наиболее низкое содержание подвижных форм микроэлементов наблюдается в горизонтах с самым низким содержанием гумуса (< 3,5%). Это в основном горизонты А! и В. Самое низкое содержание подвижных форм соответствует: для меди —
< 3 мг/кг; марганца — < 50; цинка — < 1; бора — < 0,6, молибдена — < 0,06, цинка —
< 1 мг/кг.
Судя по коэффициентам эффективности канала связи (К) и показателям информативности (Т), степень связи с гумусом уменьшается в следующем порядке по валовому содержанию: Си > Мп > Со > Мо
> В > Zn; по подвижным формам — Zn > Мо > Мп > Со, В > Си. От содержания в почве гумуса в большей степени зависит содержание в ней подвижных форм молибдена, марганца, цинка, кобальта и бора.
Заключение
Таким образом, информационно-логический анализ показал, что самое высокое содержание в горизонтах А гумуса не сопряжено с самым высоким валовым содержанием микроэлементов, что объясняется наличием их миграции вниз по профилю и выносом их растениями. Это же наблюдается и относительно подвижных форм меди, марганца, кобальта и бора.
Для цинка и молибдена эта связь прямая пропорциональная, т.к. эти микроэлементы наиболее биологически значимы для местных условий и лучше всего аккумулируются гумусом.
Таблица 2
Специфичные состояния содержания в черноземах колочной степи подвижных форм (п) микроэлементов (мг/кг) в зависимости от содержания гумуса в генетических горизонтах
Элементы Содержание гумуса, %
< 1,5 1,5-3,5 3,5-5,5 > 5,5 К Т
Си < 3 4-5 > 5 < 3-5 0,11 0,21
Мо < 0,06-0,08 0,06-0,08 0,08-1,10 > 1,1 0,30 0,59
Мп < 50 50-100 100-> 150 100-150 0,30 0,60
Zn < 1,0-1,5 <1,0-1,5 1,0-1,5 1,5-> 2,0 0,34 0,46
Со < 1,5 1,5-2,5 > 2,5 1,5-2,0 0,22 0,35
В < 0,6-0,8 0,8-1,0 > 1,0 0,6-0,8 0,21 0,39
Примечание. К — коэффициенты эффективности каналов связи; Т — информативность, бит.
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 12 (98), 2012
43
Библиографический список
1. Ковда В.А. Основы учения о почвах. — М.: Наука, 1973. — С. 443-448.
2. Перельман А.И. Химический состав Земли. — М.: Знание, 1975. — С. 58-61.
3. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. — М.: Изд. центр «Академия», 2003.
— 400 с.
4. Александрова А.Н. // Почвоведение.
— 1954. — № 9. — С. 23-34.
+ + +
УДК 631.452:631,445.53:631.6 В.С. Курсакова
МОДЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВ В АГРОЦЕНОЗЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Ключевые слова: солонцы, мелиорация, плодородие, пшеница, урожайность, модели, засоление, гипсование, обменный натрий, водный режим.
Введение
Цель разработки моделей плодородия почв — поднять на качественно новый уровень возможности управлением и воспроизводством почвенного плодородия. Так как эффективное плодородие реализуется в урожае растений, то разработку моделей плодородия почв необходимо проводить только в агрокультуре. Урожайность растений является производной многих факторов, в том числе эдафических и биологических. А так как разные растения отличаются по способности поглощать минеральные вещества, воду, обладают различной устойчивостью к неблагоприятным условиям среды, то модели плодородия почв необходимо разрабатывать для каждой культуры.
Объекты и методы
Исследования проводили в зерновых севооборотах землепользования совхоза «Гу-селетовский» Романовского района Алтайского края, характеризующегося значительным распространением в почвенном покрове засолённых почв, на комплексах малонатриевых и многонатриевых солонцов.
Комплекс малонатриевых солонцов включал солонцы малонатриевые средние (70%), в которых содержание обменного натрия не превышало 10% от ёмкости обмена, а также многонатриевые корковые (5%) с содержанием обменного натрия выше 40%, а в гор. В! — 81-85%, а также чернозёмно-луговые почвы и глубокие солонцы. Тип засоления почв комплекса хлорид-но-сульфатный. Наиболее засолены солонцы многонатриевые — до 0,9-1,1% солей в метровом слое, менее засолены солонцы средние — 0,3-0,6% солей. Как правило, наиболее засолены нижние полуметровые
слои. Мелиорация почв этого комплекса была проведена мелиоративной обработкой, заключающейся в создании мощного однородного пахотного слоя 27-30 см, обусловливающего благоприятный воздушный, водный и пищевой режимы для растений [1].
Комплекс многонатриевых солонцов включал солонцы чернозёмно-луговые солончаковые сульфатно-содовые корковые и мелкие многонатриевые, солонцы глубокие и средние и чернозёмно-луговую солонцеватую почву. Фоном являются солонцы мелкие, доля которых составляет 73,9% от площади комплекса. Наиболее засолены из почв этого комплекса солонцы корковые, в пахотном слое — до 1%, а в подпахотном — около 2% солей. На почвах комплекса была проведена химическая мелиорация полной дозой гипса.
В течение двух лет на мелиорированных солонцах обоих комплексов в зерновых севооборотах высевали пшеницу Вега, зарекомендовавшую себя в наших более ранних исследованиях как достаточно солеустойчивая культура. Учёт урожая проводили в фазу полной спелости зерна в 116 точках на малонатриевых солонцах и в 107 точках на многонатриевых гипсованных солонцах. Сопряженно отбирали почвенные образцы в слоях 0-20, 20-50 и 50-100 см. Одновременно в почвенных разрезах по точкам учёта были описаны морфологические свойства почв и определена их плотность. В основные фазы развития пшеницы, а также в период учёта урожая определяли влажность почв в этих же слоях, которую перевели в запасы влаги, в мм.
В почвенных образцах определяли содержание и состав засоляющих ионов по данным водной вытяжки, ёмкость поглощения и состав обменных катионов, содержание гумуса, азота, фосфора и калия, реакцию среды — общепринятыми методами анализов. Данные валового содержания
