CC BY
21
АНТРОПОГЕННОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ
1 ' В.С. Зинченко , З-М. Петрова
Владимирский государственный университет 2Агрофизический НИИРАСХН
Возделывание сельскохозяйственных культур обусловливает формирование агрогенных почв, которые характеризуются наличием относительно однородного с четкой границей пахотного слоя - нового естественно-агрогенно-преобразованного горизонта (Шишов, Тонконогов, Лебедева, Герасимова, 2004). Свойства и глубина его зависят от применяемой технологии. К основным факторам, влияющим на формирование этого слоя, относятся прием и глубина обработки почвы.
В результате механического воздействия происходит рыхление обрабатываемого слоя, что изменяет соотношение капиллярной и некапиллярной скважности за счет увеличения объема некапиллярных пор. Это приводит к изменению соотношения объемов твердой, жидкой и газообразной фаз. Взаимодействие их между собой обусловливает протекание ряда важных процессов, определяющихся структурными, коагуляционными, конденсационными и кристаллизационными связями. Нарушение соотношения объемов трех фаз, вызванное воздействием почвообрабатывающих орудий, оказывают влияние на равновесное состояние, характерное для серой лесной почвы, и протекающие естественные процессы. Это приводит к изменению круговорота веществ и потока энергии в ней.
Нами были проведены исследования по изучению влияния ежегодной отвальной вспашки плугом ПЛН-4-35 на глубину 20-22 см на физико-химические характеристики почвы в многолетнем стационарном полевом опыте, в сравнении с необрабатываемой почвой более 20 лет. Севооборот: овес + многолетние травы (клевер) -многолетние травы 1 года пользования - мн. травы 2 года пользования - озимая рожь - яровая пшеница - ячмень. Опыт заложен в 1986 г. на серой лесной средне-суглинистой почве на склоне холма северо-западной экспозиции, крутизной до 3°.
В результате основной обработки почвы в осенний период уменьшается плотность обработанного слоя и увеличивается объем некапиллярных пор. Это в значительной степени обеспечивает провальную фильтрацию выпадающим осадкам, особенно талым водам, в период таяния снега обработанным слоем почвы. При этом нами уже было отмечено и на черноземных почвах, что при провальной впитываемости талых вод происходит активный перенос илистой фракции почвы в ниже лежащие слои. В результате это приводит к закупорке пор в необработанном ниже лежащем слое почвы, формированию «подошвы» (Зинченко, 2006).
Рыхление почвы усиливает темпы выветривания, что приводит к изменению установившейся динамики коллоидов и это, по мнению А.Н. Соколовского, и является причиной формирования уплотненного горизонта - «подошвы» (1971).
Рассматривая профиль не обрабатываемой серой лесной почвы можно отменить, что содержание ила при
гранулометрическом анализе линейно возрастает от 11 % с глубины 0-10 см до »50 % на глубине 1 м.
Ежегодная вспашка на 20-22 см серой лесной почвы формирует минимальное содержание ила в слое 30-40 см. В районе формирования плужной подошвы почва наиболее грубодисперсна.
Расчеты фактора дисперсности показывают, что в почве не обрабатываемого участка минимальная прочность структуры наблюдается в слое 0-10 см, на остальных глубинах она практически не изменяется. Это говорит о прочной микроструктуре.
Влияние плужной подошвы, сформированной при ежегодной отвальной обработке, проявляется на глубинах 30-40 см и 40-60 см. Здесь отмечается наименьшая прочность микроструктуры.
Фактор структурности для необрабатываемой почвы наименьшее значение имеет в слое 0-10 см, с глубиной он возрастает и остается практически неизменным до глубины 1 м. Для серой лесной почвы с плужной подошвой значение фактора структурности минимально на глубинах 30-40 см и 40-60 см.
Число агрегации по Димо и Пустовойтому незначительно линейно возрастает с глубиной почвы, а при наличии плужной подошвы оно имеет минимум на глубине 30-40 см.
В необрабатываемой почве рН мало изменяется с глубиной до 60-80 см включительно и имеет наименьшие значение на глубине 80-100 см. Антропогенное регулирование почвенных процессов при обработке серой лесной почвы отвальным плугом на 20-22 см приводит к изменению физико-химических процессов, что влияет и на показатели рН. Наибольшее значение рН почва имеет на глубине 30-40 см и 40-60 см, после чего величина рН снижается, однако на 60-80 см и 80-100 см среда более щелочная в сравнении с необрабатываемой почвой.
Окислительно-восстановительный потенциалом для почвы без плужной подошвы по мере увеличения глубины возрастает от 240 мВ в слое 0-10 см до 394 мВ на глубине 1 м. То есть на всех глубинах (за исключением 80-100 см) протекают восстановительные процессы, тогда как на глубине 80-100 см - окислительные. В почве с плужной подошвой на глубинах 40-60 см и 60-80 см протекают интенсивные восстановительные процессы (Eh имеет минимальные значения). На глубине 80-100 см также, как и на необрабатываемом участке, преобладают окислительные процессы над восстановительными.
Таким образом, ежегодная вспашка плугом на 2022 см серых лесных почв обусловливают формирование уплотненного слоя - «подошвы», за счет переноса илистых и коллоидных частиц из обработанного слоя к необработанному. Это вызывает изменение протекающих в почвенном профиле серых лесных почв физико-химических процессов и их свойств, что приводит к формированию агрогенных почв.
36 Агрохимический вестник • № 1 - 2009
