CC BY
148
УДК 631.4
АГРОГЕННАЯ И ПОСТАГРОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЧВ ЛЬГОВСКОГО РАЙОНА КУРСКОЙ ОБЛАСТИ
© 2016 г. И. В. Замотаев1, В. П. Белобров2, А. Н. Курбатова3, Д. В. Белоброва4
1 Институт географии РАН, Россия, 119017Москва, Старомонетный пер., 29 e-mail: [email protected] 2Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Россия, 119017Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2 e-mail: belobrovvp@mail. ru 3Институт математики, информатики и естественных наук, Россия, 129226Москва, 2-ой Сельскохозяйственный пр., 4 e-mail: buchneva. alexandra@yandex. ru 4Государственный университет по землеустройству, Россия, 105064 Москва, Казакова, 15 e-mail: [email protected]
Рассматриваются процессы деградации и изменения свойств серых лесных почв и миграционно-мицелярных черноземов в результате агрогене-за и эрозии, а также проградационные процессы, приводящие к формированию антропогенных глубоко преобразованных почв, и постагроген-ные, характеризующиеся восстановлением природных параметров почв. Наибольшие изменения отмечаются в строении профилей, а также в морфологических, физических и агрохимических свойствах. Результаты исследования позволили выделить четыре тренда развития: агрогенно -деградационный и агрогенно-эрозионный, характерные для крупных пахотных угодий, а также агрогенно -проградационный, выявленный в аг-ропочвах садово-огородных участков, и постагрогенный природоподоб-ный - типичный для залежных почв. В результате агрогенеза большая часть почв, вовлеченных в активное сельскохозяйственное землепользование, деградирует. Это проявляется в развитии процессов плоскостной и линейной эрозии, снижении содержания гумуса и мощности гумусиро-ванной толщи почв, формировании подплужного уплотнения, изменении структуры, снижении водоустойчивости агрегатов. В агросерых почвах агрогенно-деградационного тренда отмечается значимое уменьшение мощности пахотного горизонта и содержания гумуса и, напротив, увеличение в них содержания ила, физической глины, а также значений показателей твердости по сравнению с серыми почвами. В тех же агросерых
почвах агрогенно-эрозионного тренда выявлены повышенная плотность и твердость, увеличение содержания неагрегированного материала, уменьшение запасов гумуса, содержания мелкозема и наиболее ценных для растений тонких фракций. Полученные результаты представляют собой дополнительную информационную базу для конвертации Единого государственного реестра почвенных ресурсов России на регионально -локальном уровне.
Ключевые слова: тренд развития, агросерые, агрочерноземы, деградация, агрогенез, землепользование, кадастровая оценка. Б01: 10.19047/0136-1694-2016-85-97-114
ВВЕДЕНИЕ
Структура почвенного покрова Курской области, представленная в основном черноземами (Чммц), а в северных и северозападных частях ареалами серых почв (С), постоянно менялась на протяжении столетий под воздействием природных и антропогенных факторов. В период экстенсивного земледелия это были малозаметные изменения, обусловленные в основном природными факторами. С расширением площади пахотных земель и увеличением интенсивности земледелия трансформация генетических профилей почв и структур почвенного покрова только нарастала, что хорошо видно при сопоставлении пахотных и целинных черноземов, еще сохранившихся в заповедниках области (Афанасьева, 1966; Дайнеко, 1968; Лебедева, 1992; Иванов и др., 2013; Королева и др., 2013; Лебедева и др., 2013; Чекмарев, Лунин, 2013).
Основная система земледелия с доминированием обработок почв привела к развитию процессов плоскостной и линейной эрозии, формированию подплужного уплотнения, изменениям водно-теплового режима, снижению водоустойчивости агрегатов и в целом к деградации почв. Общее снижение количества вносимых в постсоветский период минеральных и особенно органических удобрений также негативно сказалось на некоторых агрофизических и химических свойствах почв. На фоне о этих деградацион-ных процессов, почвы, оставленные в залежь 20-25 лет назад, постепенно восстанавливают природный профиль и свойства (Васенев, 2008; Люри и др., 2010; Щербаков и др., 2013).
Актуальными остаются вопросы изучения произошедших изменений в почвах, корректировки данных о составе почвенного покрова, прогноза и направлений восстановления плодородия почв, а также использования полученных новых данных в сфере землепользования и кадастровой оценки земель.
По данным государственного статистического наблюдения за земельными ресурсами, на 1 января 2015 г. в структуре земельного фонда Курской области на долю земель, находящихся в частной собственности, приходится 1924.5 тыс. га или 64.2% (Доклад..., 2015). Из них на долю земель сельскохозяйственного назначения приходится 1324.5 тыс. га (58.1%). Изменения почв и почвенного покрова на этих землях, особенно в садовых некоммерческих товариществах, кооперативах и мелких фермерских хозяйствах, в настоящее время практически не фиксируются, что затрудняет объективную оценку кадастровой стоимости земельных участков. Усиление информационной обеспеченности оценочных работ на базе Единого государственного реестра почвенных ресурсов России (Единый., 2014), а также изучение процессов агрогенной и постагрогенной трансформации почв представляется приоритетной задачей.
Цель работы - отразить главные тенденции в изменении эколого-генетического состояния почв и их свойств в настоящее время и на этой основе дать оценку почвенно-ресурсного потенциала и направлений землепользования.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объектами исследования выбраны агроландшафты, преимущественно пашни, интенсивно используемые в сельском хозяйстве, а также залежи, приусадебные огороды и сады Льговского района Курской области. В агроландшафтах разных видов землепользования изучены агросерые типичные почвы (АС), как доминирующий тип, а также агротемно-серые типичные (АСт), аг-рочерноземы миграционно-мицелярные (АЧммц), агрогумусовые аллювиальные глееватые (ААлдг). Для сравнительной характеристики почв обследованы природные серые типичные почвы и черноземы под лесными ассоциациями. В литолого-геоморфоло-гическом отношении территория района представляет собой неоднородный объект. Сложная микро- и мезоструктура почвенного
покрова в основном обусловлена двумя природными факторами: литогенным - мергелисто-известняковой кровлей, подстилающей покровные лёссовидные суглинки, и топогенным - рельефом с глубоко врезанной овражно-балочной сетью (Целищева, Дайнеко, 1965; Дайнеко, 1968; Замотаев, Белобров, 2001; Муха и др., 2006; Тишкина, Иванова, 2010). В супераквальных ландшафтах долины р. Сейм и ее многочисленных притоков разного порядка формируются аллювиальные дерновые, дерново-глееватые и лугово-черноземные почвы (Чижикова, Ярилова, 1974; Классификация..., 1977; Муха и др., 2006).
В процессе полевых исследований было описано 37 разрезов, 75 прикопок и 77 буровых скважин. При описании и идентификации почв использована "Классификация и диагностика почв России" (2004). Аналитическая обработка почв проведена на базе лабораторий Института географии РАН и Почвенного института им. В.В. Докучаева. Она включала определение содержания гумуса, рН, подвижных форм фосфора (по Кирсанову) и калия (по Маслову) валового фосфора, определенного методом мокрого озоления почвы по Гинзбург (Практикум., 2001), а также гранулометрического состава, равновесной плотности и твердости. В статистической обработке использована программа Excel, а также непараметрические критерии при проверке нулевой гипотезы на примере двух малочисленных выборок (Урбах, 1964).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Для Льговского района характерны две разные системы агротехники и землепользования: 1) крупные товарные хозяйства; 2) садово-огородные кооперативы и товарищества, в которых изменения происходят по-разному. Часть земель в результате деградации и перехода к рыночной экономике была выведена из сельскохозяйственного оборота и переведена в залежь, что частично снизило напряженность агроэкологических проблем.
Тем не менее, именно деградация черноземов, а также уменьшение величины урожаев вынудили в свое время Вольное экономическое общество обратить внимание на черноземы европейской части России и тщательно их обследовать. Заложенная В.В. Докучаевым и его учениками база данных о черноземных почвах дает основание для объективной сравнительной характери-
стики почв, в том числе с позиций более чем столетнего землепользования.
Основанный на морфолого-аналитических данных анализ показал широкое разнообразие направлений (трендов) агрогенного и постагрогенного преобразования почв за прошедшие несколько десятилетий постсоветского землепользования в Льговском районе, что дало основание выделить среди них четыре основных (Замотаев, Курбатова, 2013; Замотаев, Белобров, 2015).
1. Агрогенно-деградационный тренд наиболее широко распространен в контурах формирования преимущественно агросе-рых почв на покровных лёссовидных суглинках, в условиях водоразделов и пологих склонов (привершинных частей увалов, склонов северной экспозиции, а также незначительных массивов вдоль балок и оврагов). В агросерых типичных почвах отмечается снижение содержания гумуса, утяжеление гранулометрического состава. Для них характерно осветление пахотного слоя и трансформация пылевато-ореховато-комковатой структуры в глыбистую. Тонкие глинистые частицы вымываются в подпахотный слой, кольматируют его поры, способствуя образованию уплотненного горизонта - плужной подошвы (Бондарев, 2007). При этом по обеспеченности агропочв подвижными формами калия и фосфора наблюдается значительное варьирование. Среднее содержание подвижных форм калия и фосфора в выборке из 25 проб составляет 10(7-12) и 15(12-18) мг/100 г соответственно. Содержание фосфора в валовой форме очень низкое и варьирует от 0.093 до 0.187%.
Одним из диагностических признаков деградации почв является снижение содержания гумуса. В.В. Докучаев (1883) выделил на территории Курской области с запада на восток три меридиональные зоны с содержанием гумуса в 2-4, 4-7 и 7-10%. Своеобразными орографическими барьерами или водоразделами-границами между ними служат Фатеж-Льговская и Тимско-Щигровская гряды, разделяющие фоновые массивы серых лесных почв, черноземов выщелоченных и черноземов типичных (Классификация., 1977). Ареал исследованных агросерых почв Льговского района попадает в диапазон с содержанием гумуса 2-4%.
Скорости и потенциал развития деградационных процессов на фоне в целом близких агрогенных факторов (вида и длительно-
сти землепользования, почвозащитной способности сельскохозяйственных культур и применяемых агротехнологий) сильно варьируют в зависимости от локальных сочетаний литолого-геоморфологических и почвенных факторов. К ним, как правило, относятся положение почвы в рельефе, генетический подтип (или род) почв, гранулометрический состав и мощность гумусового профиля.
Данные табл. 1 и 2 демонстрируют значимое снижение мощности пахотного горизонта и содержания гумуса в агросерых почвах по сравнению с серыми. Увеличение в агросерых почвах в гор. Р содержания ила и физической глины связано с агролессива -жем, а показателей твердости в гор. ЛБЬ - с подплужной подошвой. Не значимые различия отмечаются только для рН Н2О, при этом в агросерых почвах выражена тенденция к подщелачиванию.
2. Агрогенно-эрозионный тренд характерен для пахотных земель крутых и/или длинных склонов, где наиболее благоприятные условия для развития эрозионных процессов. По нашим данным (Замотаев, Белобров, 2001) в результате эрозии в профилях агросерых почв отмечаются отчетливые признаки деградации: повышенная плотность и твердость, увеличение содержания неагрегирован-
Таблица 1. Свойства серых и агросерых типичных почв
Горизонт, Глубина Гумус, рН <0.00 <0.01 Плот- Тверд Кд*
глубина, см, отбора, % Н2О 1 мм мм ность, ость,
см г/см3 мм
Серая типичная, раз р. 2-ИЗ
AY, 0-10 0-10 2.43 6.8 1 8.8 23.4 Не опр. 12-14 Не опр.
AEL, 10-31 10-20 1.50 6.5 1 6.7 21.7 » 15-18 »
ELB, 31-60 40-50 Не опр. 6.5 17.1 30.0 Не опр.
ВТ1, 60-70 60-70 » 6.3 20.2 32.2 »
ВТ2, 70-98 80-90 » 6.3 18.5 29.5 »
Агросерая типичная, разр. 5- ИЗ
Р, 0-10(12) 0-10 2.00 7.3 19.4 34.1 1.15 18-21 2
AEL, 10(12)- 10-20 1.95 7.0 19.7 34.0 1.30 33 4-5
20(23)
ELB, 20(23)- 20-30 1.86 6.9 20. 7 34.5 Не опр.
30(32)
BEL, 30(32)- 30-40 1.01 6.9 24.0 39.2 »
45
* Кд - коэффициент дисперсности.
ного материала, усиление дегумификации пахотного горизонта и подкисление (табл. 3 и 4). Пахотные горизонты эродированных аг-росерых типичных почв трансформируются за счет материала нижележащих переходных горизонтов. При интенсивном использовании склоновых почв в ряде случаев отмечается формирование сильносмытых почв - агроабраземов (Рожков, 2007; Васенев, 2008; Классификация., 2004).
Таким образом, эрозионная составляющая определяет современный тренд развития почв, сочетающий как агрогенный, так и эрозионный тип деградации. Расчлененный рельеф, легкоэроди-руемая кровля почвообразующих пород, являются катализаторами эрозии при использовании почв под пропашные культуры.
Таблица 2. Статистические показатели свойств серых и агросерых ти пичных почв при агрогенно-деградационном тренде развития_
Параметр
Мощность гор. ЛУ+АБЬ и
Р+АБЬ, см
Гумус, %
рН Н2О
<0.001 мм
<0.01 мм
0-10 см
Кд
010
1020
Твердость, мм
0-10
10-20
М с
V, %
Серые типичные почвы (выборка из 8 разрезов)
30.8 2.1
6.9
2.42 0.23 9.50
6.60 0.15 2.3
9.6
1.7 17.7
21.8 4.9 22.5
Не опр.
»
12 1.6 13
Агросерые типичные почвы (выборка из 15 разрезов)
М с
V, %
Серийный критерий Критерий Вилкоксона
20.1 2.0
10.0
+
1.96 0.41
20.9
+
6.9 0.21 3.0
20.3 4.5
22.2
+
35.9 3.6
10.0
+
2 1 50
4 1
25
Не опр.
16 8.5
53
+
17 2.1 12
28 3.1
11
+
+
+
+
+
+
»
Примечание. М - среднее арифметическое, с - стандартное отклонение, V - коэффициент вариации; сравнение выборок по свойствам серых и агросерых типичных почв с помощью непараметрических критериев (серийного и Вилкоксона); знак "=" означает, что нулевая гипотеза подтверждается (почвы не различаются по данному свойству), знак "+" фиксирует наличие значимых различий между сравниваемыми выборками.
Применение адаптивно-ландшафтной системы земледелия снижает негативный эффект эрозионных процессов. С учетом происходящих в почвах изменений в морфологических и физико -химических свойствах, наиболее экологически обусловленной представляется смена характера землепользования на снижение эрозионных процессов.
3. Агрогенно-проградационный тренд характеризует глубоко преобразованные почвы в результате хозяйственной деятельности на садово-огородных участках. Анализ агрохимического состояния агропочв показал, что агрогенно-проградационные процессы наблюдаются на 13 из 14 обследованных садово-огородных участках, но выражены они в разной степени (табл. 5).
Хорошо удобряемые навозом окультуренные миграционно-мицелярные агрочерноземы имеют мощный гумусово-аккумулятивный профиль, в котором агрогумусовый горизонт (Ри) по сравнению с окружающими садовые участки неокультеренными
Таблица 3. Свойства агросерой типичной почвы при агрогенно-эрозионном тренде развития, разр. 3 -ИЗ ____
Горизонт, глубина, см, Глубина отбора, см Гумус, % рН Н2О <0.001 мм <0.01 мм Плотность, г/см3 Твердость, мм Кд
Р1, 0-15 0-10 1.31 6.8 18.4 31.8 1.45 30-35 13-14
Р2, 15- 15-25 1.12 6.8 19.2 30.0 1.30 29-31 4-6
25(27) AEL, 25-35 0.32 6.55 26.2 37.5 Не опр.
25(27)-37 BEL, 37- 40-50 0.32 6.7 18.8 24. 4 »
60
Таблица 4. Статистические показатели свойств агросерых типичных почв при агрогенно-эрозионном тренде развития (выборка из 21 разреза и буровых)_
Пара- Мощность Гумус, рН <0.001 мм <0.01 мм Плотность
метр гор. Р + % Н2О г/см3
+ АБЬ, см 0-10 см
М 25.4 ■ 1.25 6.60 17.4 29.3 1.43
с Н 3.0 1 0.19 0.35 Щ 5.8 1 3.1 0.13
V, % 11.8 15.20 5.30 33.3 10.6 9.00
Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2016. Вып. 85. Таблица 5. Свойства почв при агрогенно-проградационном тренде раз-
вития
Горизонт, Гумус, рН СаСО3, Плот- Твер- Кд Отношение
глубина, см, % Н2О % ность, дость, содержания
г/см3 мм ги и РЬ
(мг/кг) к
ПДК этих
элементов
Чернозем миграционно-мицелярный
АИ, 0-35 3.7 6.8 Не опр. 1.0 10-12 Не опр.
Агрочернозем миграционно-мицелярный
РИ, 0-40 8.5-8.7 7.6 » 1.0 13-15 2 ги (2.19),
РЬ (0.91)
Агрочернозем миграционно-мицелярный
РИ, 0-35(40) 5.9 8.6 14.96 1.1 15-17 2 ги (1.44),
РЬ (0.8)
Агросерая типичная почва
РИ, 0-20(25) 3.2 7.3 Не опр. 1.2 15-18 4 Не опр.
Агрогум усовая аллювиальная глееватая почва
РИ, 0-20(30) 4.5 8.1 » 1.2 18-20 7 »
Таблица. 6 Содержание тяжелых металлов в 0-10 см слое агропочв Льговского района_
№ буро- Почва Тяжелые металлы, мг/кг
вой N1 Си ги РЬ
Виды угодий (пашня, залежи, кормовые угодья)
38 Агросерая типичная 16 25 ■ 55 22
39 » 24 20 1 53 19
40 » 20 20 1 49 19
48 » 23 17 1 44 16
49 » 24 16 1 48 15
51 » 16 11 1 31 11
52 » 10 10 1 36 35
41 Агрогумусовая аллювиальная типичная 32 21 1 73 18
60 » 35 19 1 55 11
Садово-огородные участки, зона индивидуальной жилой застройки
45 Агрочернозем миграционно-мицелярный 25 52 483* 59
46 » 20 60 448 61
47 » 14 34 316 52
55 Агросерая типичная 24 32 1 90 45
57 » 18 23 1 10 19
59 » 22 17 1 51 21
ПДК по области 80 66 220 65
* Жирным шрифтом выделены значения, превышающие ПДК.
черноземами в среднем превышает их по мощности на 7-10 см (Замотаев, Белобров, 2001). Гор. РИ имеет хорошую структуру (Кд = 2) и большее содержание гумуса (табл. 5). В то же время в верхних горизонтах агрочерноземов отмечается повышенное содержание ряда тяжелых металлов, особенно цинка, что характерно для хемогенно-деградационного тренда (табл. 5, 6) (Протасова, Щербаков, 2003; Геоэкологические..., 2005; Замотаев, Курбатова, 2013). Таким образом, в данном случае в одном трансформационном ряду могут проявляться как проградационные процессы, так и деградационные.
Миграционно-мицелярные агрочерноземы на садово-огородных участках доминируют по площади, более интенсивно используются и лучше удобряются по сравнению с агросерыми почвами и агрогумусовыми аллювиальными. Вероятно, поэтому проградационный компонент трансформации генетических профилей в агросерых почвах и агрогумусовых аллювиальных выражен слабее. В верхней части этих почв отмечается незначительное (в среднем на 5 см) увеличение мощности агрогумусовых горизонтов и некоторое улучшение их структурного состояния, что согласуется с данными И.И. Васенева (2008).
4. Постагрогенный природоподобный тренд. С прекращением земледелия и зарастанием пашни луговой растительностью агрогенное направление сменяется постагрогенным. Как показали исследования (Замотаев, Курбатова, 2013) и анализ литературных материалов (Агроэкологическое., 2008; Васенев, 2008; Люри и др., 2010), в условиях многолетней стабильности поверхности аг-росерой почвы и условий почвообразования начинают восстанавливаться горизонты, характерные для фоновых почв. Процесс восстановления естественной растительности на залежах в лесостепной зоне, как правило, включает несколько стадий, последовательно сменяющих друг друга: 1) первоначальная стадия "забурь-янивания"; характеризуется обилием многолетних сорных растений; 2) интенсивное развитие корневищных злаков; 3) первичное формирование дернины за счет дерновинных злаков; 4) одернение поверхностного горизонта почв - формирование "вторичной" целины.
Морфологические свойства и аналитические данные свидетельствуют, что постагрогенные изменения приводят к образова-
нию дернины и формированию органо-минеральных горизонтов -аналогов целинных почв. С течением времени подпахотный горизонт постепенно трансформируется в нижерасположенный горизонт фоновой почвы, при этом меняется агрегатная организация, состав и размеры педов, ориентация кутан. В почвах увеличивается количество водоустойчивых агрегатов, о чем свидетельствует уменьшение величины Кд с 4-5 до 1-3 (рис. 1). Полученные данные демонстрируют изменения в структуре и плотности. Комковато-глыбистая структура трансформируется в комковато-мелкозернистую, величина равновесной плотности пахотного и подпахотного горизонтов снижается до 1.0-1.2 г/см3, твердость -до 20-25 мм.
Через 50-75 лет под березовым лесом с подлеском и развитым травяным покровом восстанавливается агрономически ценная комковато-зернистая структура и происходит постадийная трансформация верхней части профиля агросерых почв с развитием фонового субпрофиля аккумулятивно-элювиально-иллювиального типа, который, как правило, отличается пониженной мощностью и слабо выраженными диагностическими признаками. В то же время за указанный период почва еще сохраняет агропризнаки, такие как следы былой распашки в виде маломощных остатков пахотного горизонта, локально запаханные осветленные горизонты и элементы глыбистой структуры (Люри и др., 2010).
О -I-1-1-1
Пашня Залежь 10 лет Березовый лес.
50-60 лет-
Стадии
Рис. 1. Изменение коэффициента дисперсности агросерых почв на стадиях естественного зарастания разнотравьем и древесно-кустарниковыми породами.
Исследования на искусственно созданных футбольных полях России и Беларуси (Гомель) показали сходные результаты -возврат почвоподобных образований к естественным (зональным и/или фоновым) почвенным профилям за те же 50-70 лет (Замотаев и др., 2012).
При зарастании залежных почв травяной и древесно-кустарниковой растительностью изменяется верхняя часть их гумусового профиля. В агросерых почвах в первые 10 лет зарастания разнотравьем можно отметить определенную тенденцию к увеличению гумусированности бывшего пахотного горизонта и дифференциации всей прогумусированной толщи профиля (рис. 2).
Почвы разных угодий и видов землепользования с разнонаправленными трендами развития изучены на примере муниципального образования "Кудинцевский сельсовет" (табл. 7). Посевные площади общей площадью около 20 км2 различаются по размерам, положению в агроландшафте и интенсивности агрогенной нагрузки. Структура посевных площадей за последнее десятилетие изменилась. На водоразделах и склонах в посевах доминируют озимые зерновые культуры, в долине р. Сейм - многолетние травы. Небольшие ареалы площадью 10-20 соток заняты под картофель, а заросшие в разной степени сорняками участки бывшей пашни интенсивно используются местными жителями под огороды (по 1-3 сотки).
3
а? 1.5 1
0,5 0
О-10 см •10-20 см
Пашня Залежь Юлет Березовый лес.
50-60 лет
Стадии
Рис. 2. Изменение содержания гумуса агросерых почв на стадиях естественного зарастания разнотравьем и лесными породами.
Таблица 7. Свойства агросерых типичных почв муниципального образования "Кудинцевский сельсовет" Льговского района Курской области
№ разреза Мощно- Грануло- Структура Твердо-
сть гор. метриче- сть, мм,
Р, см ский состав* гор. Р1/ гор. Р2
Агрогенно-деградационный тренд развития
3-И3-13 20 СС/ТС Плохо выражена 20/23
7-И3-13 20 ОСС Мелкокомковатая поро-шистая Рыхлый
10-И3-13 25 ТС Неясно комковатая с элементами глыбистой 20/25
11-И3-13 20 ТС Неясно комковатая в гор. Р1, мелкоглыбистая в гор. Р2 33-35/22
13-И3-13 21 ТС Глыбистая 31/28
Постагрогенный природоподобный тренд развития
1-И3-13 35(40) СС/ТС Неясно комковатая в гор. Р1 мелкоглыбистая в гор. Р2 13/24
2-И3-13 20 ОСС Плохо выражена 18/24
5-И3-13 40 ТС Комковато -мелкоглыбистая 21/28
6-И3-13 20 С Б есструктурный 15/20
8-И3-13 25 СС Неясно комковатая 15/22
9-И3-13 20 СС/ТС Неясно комковатая 18/25
* СС - средний суглинок, ОСС - опесчаненный средний суглинок, ТС -тяжелый суглинок, С - супесь.
Агрогенно-деградационный тренд развития был выявлен в агросерых типичных почвах (разр. 10-ИЗ-13, 11-ИЗ-13 и 13-И3-13), в профиле которых отмечается обесструктуривание и переуплотнение, требующее регулярного разуплотнения и дробления структурных агрегатов (табл. 7). В некоторых агросерых типичных почвах (разр. 3-И3-13 и 7-ИЗ-13), а также в агротемно-серых типичных (разр. 12-ИЗ-13) и агрогумусовых аллювиальных глее-ватых почвах (разр. 4-ИЗ-13), деградационные процессы проявляются, главным образом, в уменьшении мощности гумусового горизонта в результате эрозии.
Значительная часть пахотных земель в "Кудинцевском сельсовете" выведена из сельскохозяйственного оборота и находится в залежном состоянии. Выделяются две группы постагрогенных аг-
росерых типичных почв. Для одной из них характерно близкое залегание грунтовых вод. Почвы имеют тяжелый гранулометрический состав и глыбистую структуру в старопахотном горизонте. Почвы не используются с 2000 г. и находятся на разных стадиях постагрогенного природоподобного восстановления.
Почвы второй группы не обрабатываются с 2005-2007 гг. Они формируются на древних песчано-супесчаных отложениях надпойменных террас р. Сейм. Внесение удобрений является важнейшим и необходимым условием их использования в земледелии. Почвенный покров заброшенных полей представлен сочетаниями полнопрофильных и смытых почв, а также мозаиками, в которых одним из компонентов почвенного покрова являются примитивные почвы или слабогумусированные задернованные пески (Муха и др., 2006).
На примере изученных почв Льговского района проведена региональная кадастровая оценка земель с использованием мультипликативного почвенно-агроклиматического индекса, включающего влагообеспеченность, теплоэнергетический и почвенный факторы (Карманов, Булгаков, 2012; Симакова и др., 2013). Индекс применяется в широком диапазоне земель - от небольшого почвенного контура (поле, садово-огородный участок и т.п.) до территории пашни в рамках субъекта РФ и страны в целом. На регионально -локальном уровне оценка земель в Льговском районе показала, что для черноземов среднесуглинистого гранулометрического состава, без заметных лимитирующих факторов, величина индекса высокая и составляет 85.
На основе использования почвенно-агроклиматического индекса вычислены баллы бонитета, характеризующие пригодность пахотных земель района для возделывания ведущих сельскохозяйственных культур. На пашне баллы бонитета варьируют от 70 до 80, что хорошо согласуется с данными, полученными ВН. Луниным (2012).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенный в условиях лесостепных агроландшафтов Льговского района Курской области профильно-процессный анализ почв пашни, залежей, приусадебных участков, огородов и садов показал широкое разнообразие современных тенденций агро-
педогенеза и формирования ряда трендов развития: агрогенно-деградационного, агрогенно-эрозионного, агрогенно-програ-дационного и постагрогенного природоподобного.
Характер землепользования и система агротехники на фоне воздействия природных факторов почвообразования определяют агрогенную трансформацию почв региона и тренды процессов почвообразования.
На садовых участках и огородах в основном формируются агропочвы с полной деформацией вертикального профиля, что позволяет говорить о формировании антропогенно-преобразованных почв.
Перевод значительного фонда земель в залежные в силу бу-ферности и регенерации почв приводит к постепенному снижению деградации и восстановлению утерянного естественного эколого-генетического состояния почв.
Высокое значение баллов бонитета пахотных земель Льговского района свидетельствует о пригодности почв для возделывания широкого спектра сельскохозяйственных культур, адаптированных к почвенно-климатическим условиям ЦентральноЧерноземных областей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Афанасьева Е.А. Черноземы Средне-Русской возвышенности. М.: Наука, 1966.
2. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота: Мат-лы Всерос. науч. конф. / Под ред. Иванова А.Л.. М.: Почв. Ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 405 с.
3. Бондарев А.Г. О значении физических свойств в адаптивно-ландшафтном земледелии // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2007. Вып. 60. С. 71-74.
4. Васенев И.И. Почвенные сукцессии. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. 400 с.
5. Геоэкологические исследования Курской области: Сборник научных статей / Отв. ред. М.В. Кумани. Курск: Курск. гос. ун-т, 2005. 165 с.
6. Дайнеко Е.К. Структура почвенного покрова ЦентральноЧерноземного заповедника имени В.В. Алехина и его окрестностей // Химия, генезис и картография почв, 1968. С. 165-174.
7. Доклад о состоянии и использовании земель в Курской области за 2014 год. Управление Федеральной службы, государственной регистрации, кадастра и картографии по Курской области. Курск, 2015. 83 с.
8. Докучаев В.В. Русский чернозем. СПб., 1883. 376 с.
9. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2014. 768 с.
10. Замотаев И.В., Белобров В.П. Агрогенная трансформация серых лесных почв Льговского района Курской области // Воспроизводство плодородия почв и их охрана в условиях современного земледелия: материалы Междунар. науч.-практ. конф. и V съезда почвоведов и агрохимиков. Ч. 1. Минск: ИВЦ Минфина, 2015. С. 81-84.
11. Замотаев И.В., Белобров В.П. Эколого-генетические проблемы землепользования на Среднерусской возвышенности (на примере Льговского района Курской области) // Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы сельской местности. Ч. 1. М.-Смоленск, 2001. С. 18-24.
12. Замотаев И.В., Белобров В.П., Дмитриева В.Т., Шевелев Д.Л. Технопедогенез на футбольных полях России. М.: Медиа-ПРЕСС, 2012. 264 с.
13. Замотаев И.В., Курбатова А.Н. Тенденции изменения почв агрогенных ландшафтов Курской области (на примере Льговского района) // Актуальные проблемы экологии и природопользования: сб. науч. тр. Вып. 15. М.: РУДН, 2013. С. 295-298.
14. Иванов А.Л., Лебедева И.И., Гребенников А.М. Факторы и условия антропогенной трансформации черноземов, методология изучения эволюции почвообразования // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2013. Вып. 72. С. 26-46.
15. Карманов И.И., Булгаков Д.С. Методика почвенно-агроклиматической оценки пахотных земель для кадастра. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. АПР, 2012. 122 с.
16. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.
17. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
18. Королева И.Е., Лебедева И.И., Гребенников А.М. Гумусное и азотное состояние целинных пахотных черноземов // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2013. Вып. 71. С. 27-35.
19. Лебедева И.И. Черноземы Восточной Европы. Автореф. дис. ... д. геогр. н. М., 1992. 47 с.
20. Лебедева И.И., Королева И.Е., Гребенников А.М. Концепция эволюции черноземов в условиях агроэкосистем // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2013. Вып. 71. С. 16-26.
21. Люри Д.И., Горячкин С.В., Каравева Н.А., Денисенко Е.А., Нефедова Т.Г. Динамика сельскохозяйственных земель России в XX веке и постагрогенное восстановление растительности и почв. М.: ГЕОС, 2010. 416 с.
22. Лунин В.Н. Землеустройство на основе оценки условий землепользования с применением ГИС-технологий. Автореф. дис. ... к. геогр. н, Воронеж, 2012. 24 с.
23.Муха В.Д., Сулима А.Ф., Чаплыгин В.И. Почвы Курской области. Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. акад., 2006. 119 с.
24. Практикум по агрохимии / Под ред. Минееева В.Г. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001. 689 с.
25. Протасова Н.А., Щербаков А.П. Микроэлементы (Cr, V, Ni, Mn, Zn, Cu, Co, Ti, Zr, Ga, Be, Sr, Ba, B, I, Mo) в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья. Воронеж: Воронеж. гос. ун-т, 2003. 368 с.
26. Рожков В. А. Оценка эрозионной опасности почв // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2007. Вып. 59. С. 77-91.
27. Симакова М.С., Булгаков Д.С., Карманов И.И., Молчанов Э.Н. Опыт классификации земель сельскохозяйственных угодий (методологические подходы и структура // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2009. Вып. 64. С. 3-11.
28. Тишкина Э.В., Иванова Н.Н. Особенности почвенного покрова распаханного участка прибалочного склона и его основные различия с целинным объектом-аналогом (Курская область) // Вестник Моск. ун-та. 2010. Сер. 5. География. № 6. С. 73-80.
29. Урбах В.Ю. Биометрические методы. М.: Наука, 1964. 415 с.
30. Целищева Л.К., Дайнеко Е.К. Очерк почв Стрелецкого участка Центрально-Черноземного заповедника // Тр. ЦЧГЗ им. В.В. Алехина. Вып. Х. Изд-во Лесная промышленность, 1967. С. 154-186.
31. Чекмарев ПА, Лукин С.В. Мониторинг плодородия пахотных почв Центрально-черноземных областей России // Агрохимия. 2013. № 4. С. 11-22.
32. Чижикова Н.П., Ярилова Е.А. Микроморфология, химико-минералогический состав и свойства пойменных почв р. Сейм // Почвоведение. 1974. № 8. С. 60-73.
33. Щербаков А.П., Васенев И.И., Козловский Ф.И., Крупенников И.А., Лебедева И.И., Щеглов Д.И. Вековая динамика, экологические проблемы и перспективы использования черноземов. Курск, 1996. 59 с.
ANTHROPOGENIC AND POST-ANTHROPOGENIC TRANSFORMATION OF SOILS OF L'GOV REGION OF KURSK OBLAST
I. V. Zamotaev1, V. P. Belobrov2, A. N. Kurbatova3, D. V. Belobrova4
1Institute of Geography of RAS, Russia, 119017, Moscow, Staromonetniyper., 29 e-mail: [email protected] 2V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, Russia, 119017, Moscow, Pyzhevskii 7, bld. 2 e-mail: belobrovvp@mail. ru 3Institute of Mathematics, Informatics and Natural sciences, Russia, 129226, Moscow, 2-nd Selskokhozyaystvennyi pr., 4, e-mail: buchneva. [email protected] 4State University of Land Use Planning, Russia, 105064, Moscow, Kazakova
str., 15 e-mail: dariabelv@mail. ru
In this work we consider the processes of degradation and changes of properties of gray forest soils and migration-mycellar chernozems as a result of agrogenesis and erosion. We also consider progradation processes, which lead to forming of anthropogenic deeply transformed soils, and post-agrogenic processes, which are characterized by reclamation of the natural parameters of soils. The most dramatic changes occur in the composition of profiles, and also in morphological, physical and agrochemical properties. The results of investigations allowed us to determine four trends of the development: agro-genically-degradational and also agrogenically progradational, which is familiar for large areas of arable lands, and also postagrogenic nature-like, which is typical for laylands. The most of the soils, involved in agricultural activivities, are affected by degradation as a result of agrogenesis. This is manifested in the developments of processes of surface and linear erosion, in the decrease of humus content and the thickness of humus layer of the soil mass. There are also observed such processes as forming of compaction under the arable layer, the changes in structure and the decrease of water resistance of aggregates. In the agro-gray soils of agrogenically-degradational trend we observe the significant decrease of the thickness arable layer and humus content, and as contrary, the increase of silt and physical clay content, and also the increase of solidity values in comparison to the gray soils. In the same agrogray soils of agro-genically-erosional trend, we observed the increased density and solidity, the increase of non-agregated material content, the decrease of humus content, the decrease of melkozem content and the decrease of fine fraction content, which are valuable for plants. The results obtained are the additional information base for the convertion of Uniformed State Register of the soil resources of Russia on a regional and local level.
Key words: the development trend, agrogray, agrochernozems, degradation, agrogenesis, land use, cadastral assessment.
