CC BY
28изд-во Института географии Со РАН, 2002. - 141 с.Маслова Л.А., Терёшкина М.С. Балл бонитета как основа оценки сельскохозяйственных угодий/ [URL: http://www.be5.biz/ekonomika1/r2009 /2647.htm/ -дата обращения 20.03.2016].
2. Проскорякова М.В. Агромелиоративные приемы сохранения плодородия почв лесостепи среднего Поволжья / Автореферат канд. дисс-ции. - Пенза: «Копи- Riso», 2005. - 20 с.
3. Материалы департамента аграрной политики Воронежской области.- 2013-2015.
4. «Воронежские власти взяли в кредит 500 миллионов рублей»-МОЁ -пресс-служба - [URL: http://www.moe-online.ru/news/view/338005.html/Дата обращения 14.03.16].
5. «О социально-экономическом положении Воронежской области за 2013 год. Газета «Коммуна», итоговый выпуск.- 25.02.2014.
6. В.В. Докучаев. Русский чернозем:.[ШЬ: http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_329.htm/-дата обращения 9.05.2016]
7. Князев Б.Е., Недикова Е.В., Садыгов Э.А. Формирование новых принципов при регулировании современных земельных отношений-Земледелие. 2005. № 1. С. 27-28.
© Садыгов.Э.А.,Рогава М.А.,2016
АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГУМУСНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
Звягин Григорий Александрович
докторант, Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина, 010000, Казахстан, г. Астана, пр. Победы, 62
Аннотация. В результатах исследований приведена современная динамика органического вещества черноземов обыкновенных и южных в условиях длительных стационарных полевых опытов основного зерносе-ющего региона Северного Казахстана. На основании разновременных данных по содержанию гумуса и азота в верхнем слое целинных и старопахотных черноземов Акмолинской и Костанайской областей Казахстана выявлены особенности изменения содержания почвенного органического вещества.
Ключевые слова: плодородие, антропогенные изменения, органическое вещество, минимальная обработка, «прямой посев», деградационные процессы.
Annotation. The results of the researchare shown the modern dynamics of organic matter of ordinary andsouthern chernozems inthe conditions of long-term stationary field experiments the main grain-producing region of Northern Kazakhstan. On the basis of multi-temporal data on the content of humus and nitrogen in the upper layer of virgin and long-arable chernozems Akmola and
Kostanayregions of Kazakhstan the peculiarities of changes in the content of soil organic matter.
Keywords: fertility, anthropogenic changes, organic matter, minimum processing, direct seeding, degradation processes.
Состояние земельных ресурсов, особенно черноземных почв, вызывает большую тревогу. Деградация почв в настоящее время является одной из важнейших социально-экономических проблем, которая создает угрозу экологической, экономической и национальной безопасности Республики Казахстан. По данным качественной характеристики земель в Республике Казахстан числится более 90 млн. га эродированных и эрозионно-опасных земель, из них фактически эродированных - 29,3 млн. га, в том числе пашни - 1,8 млн. га [11]. В районах интенсивной хозяйственной деятельности не осталось значительных по площади участков черноземов южных и обыкновенных, сохранивших свое естественное плодородие.
Антропогенные факторы существенным образом преобразовывают верхний пахотный слой с частичной утратой зональной специфики. Устанавливается новое гумусное равновесие, более низкое и пространственно выровненное по сравнению с целинными почвами [7].
Пахотный слой - это та часть почвенного профиля, которая первой непосредственно принимает на себя всю силу воздействия происходящих во внешней среде изменений и которая наиболее активно изменяется адекватно новым условиям ландшафта, отражая особенности современного естественно-антропогенного, или культурного почвообразования [8].
Среди антропогенных факторов наибольшим распространением и разнообразием являются воздействия, связанные с системой обработки почв в земледелии. Черноземные почвы подвергаются существенным изменениям уже в самом начале вовлечения их в агропроизводство. Сам факт замены естественной растительности культурными однолетними растениями, с неглубокой корневой системой и коротким периодом вегетации, является первым звеном длинной цепи взаимосвязанных изменений гумусового состояния и физико-химических свойств этих почв.
Антропогенное воздействие на почвы относится к одному из самых быстрых и мощных факторов эволюции почвенного покрова, которые изменяют химические, физические и морфологические показатели почв.
На сегодняшний день недостаточно хорошо изучен механизм изменений гумусного состояния черноземных почв Республики Казахстан при длительном сельскохозяйственном использовании во времени под влиянием богарного земледелия. Поэтому наши исследования представляют научный интерес в оценки современной направленности динамики органического вещества за последние 25 лет трансформации пахотных черноземов Северного Казахстана.
Объектом исследования выбраны тяжелосуглинистые разновидности черноземов южных карбонатных среднемощных и черноземов обыкновенных среднемощных в условиях целины и длительных полевых опытов.
Антропогенные изменения гумусного состояния черноземных почв Республики Казахстан охарактеризована по 10 почвенным разрезам заложенным на полевых опытах в Казахском научно-исследовательском институте зернового хозяйства им. Бараева (КазНИИЗХ) и 6 почвенным разрезам на полевых опытах в Карабалыкской опытной станции.
Профиль исследуемых почв представлен горизонтами А (0-20 для целинного участка), Апах (в среднем 0-25 см для пахотных участков), В1 (2545 см), В2 (45-65 см), ВС (72-100 см), С (100-120 см). Отличительной особенностью южных черноземов является наличие карбонатов в верхнем слое (фиксируется вскипанием почвы от 5% раствора соляной кислоты с поверхности), в то время как в обыкновенных черноземах они проявляются на глубине 40-50 см.
Каждый опытный участок занимает один (единый) элемент рельефа -водораздельное плато, характеризующееся одинаковыми мезо- и микрорельефом, почвообразующей породой. Почвообразующие породы представлены четвертичными желто-бурыми карбонатными глинами. Территория опытных пахотных участков находится в непосредственной близости от целинных.
Закладка и проведение опытов, отбор почвенных образцов, анализы и наблюдения проводили согласно общепринятым методикам [1, 3].
Одним из важных показателей антропогенной трансформации пахотного горизонта черноземов южных и обыкновенных является гумус почв.
Характер изменений почв в агроэкосистемах во многом зависит от систем земледелия и агротехнологий. Нерациональные системы обработки способствуют развитию эрозии и проявлению процессов дегумификации почв. Интенсивность деградационных процессов в черноземных почвах, развивающаяся в результате их использования при выращивании зерновых культур неодинакова и зависит напрямую в свою очередь и от применяемых обработок. Как видно из таблицы 1, в пахотном слое исследуемых разрезов содержание гумуса в черноземе обыкновенном значительно выше, чем таковое в черноземе южном карбонатном.
Таблица 1.
№ варианта Варианты опыта Глубина отбора, см Гумус Сорг N ст
% от массы почвы
Чернозем южный карбонатный, длительность полевого опыта - 25 лет, Акмолинская область,КазНИИзернового хозяйства им. Бараева
1 Целина 0-20 4,64 2,69 0,195 13,8
2 Зернопаровой севооборот, IV КИП***, без удобрений, обработка ПГ-3,5 на глубину 25-27 см 0-26 2,97 1,72 0,165 10,4
3 То же, без удобрений, без обработки, "прямой посев" 0-26 2,85 1,65 0,155 10,7
4 То же, без удобрений, обработка КПШ-9 на глубину 12-14 см 0-26 2,85 1,65 0,145 11,4
5 То же, без удобрений, нулевая технология 0-26 2,83 1,64 0,165 9,9
6 То же, I КИП*, Ю0Р20, плоскорезная обработка на глубину 25-27 см 0-25 3,07 1,78 0,195 9,1
7 То же, II КИП**, Ш0Р20, плоскорезная обработка на глубину 25-27 см 0-25 2,99 1,73 0,155 11,2
8 Бессменная яровая пшеница, без удобрений, без обработки, без гербицидов 0-25 2,71 1,57 0,150 10,5
9 Бессменная яровая пшеница, Ш0Р20, плоскорезная обработка на глубину 25-27 см 0-26 2,72 1,58 0,185 8,5
10 Бессменный чистый пар, без удобрений, без гербицидов 0-25 2,60 1,51 0,125 12,1
Чернозем обыкновенный, длительность полевого опыта - 15 лет, Костанай-ская область, Карабалыкская опытная станция
11 Целина 0-20 5,74 3,33 0,420 7,9
12 Бессменная яровая пшеница, Ш0Р20, плоско- 0-25 4,42 2,56 0,335 7,6
резная обработка на глубину 25-27 см
13 То же, N30, плоскорезная обработка на глубину 25-27 см 0-27 4,03 2,34 0,305 7,7
14 Плодосменный севооборот, IV КПП***, N30, нулевая технология 0-25 3,99 2,31 0,305 7,6
15 То же, Ш0Р20, нулевая технология 0-25 4,40 2,55 0,345 7,4
16 Зернопаровой севооборот, I КПП*, без удобрений, минимальная обработка на глубину 12-14 см 0-27 3,80 2,20 0,265 8,3
Примечание. I КПП* - первая культура после пара, II КПП** - вторая
культура после пара, IV КПП*** - четвертая культура после пара.
Причем эти различия проявляются как в целинных, так и в пахотных вариантах почв. Данное положение вполне соответствует общим закономерностям гумусонакопления в зональном ряду почв Евразии [6]. Обога-щенность гумуса черноземов обыкновенных азотом (^N3 согласно классификации Л.А. Гришиной, Д.С. Орлова - высокая, в то время как таковая южных черноземов в основном - низкая [4].
При сельскохозяйственном использовании обоих подтипов черноземов в верхнем горизонте отмечается снижение содержания гумуса по отношению к таковому целинных аналогов. Однако если в черноземе южном потери органического вещества достигают ~ 40 отн. %, то в черноземе обыкновенном — 30 отн. %. Сопоставляя эти данные с результатами исследований Ярославцевой Н.В. можно сделать следующий вывод. В южных черноземах падение содержания гумуса на современном этапе их агрогенной трансформации (за последние 25 лет) продолжается, а в обыкновенных этот процесс практически приостановлен [13]. Внесение минеральных удобрений несколько сдерживает процесс дегумусирования черноземов южных. Максимальные потери гумуса достигаются при длительном бессменном чистом паровании почв, что также зафиксировано нами и в 25-летнем полевом опыте КазНИИ зернового хозяйства им. Бараева. Согласно М. Кёршенсу в таких условиях устанавливается уровень минимального содержания гумуса [5].
По мере интенсификации земледелия, целью которой является управление продукционным процессом растений, за счет замены обработки почв применением гербицидов, позволяет уменьшить частоту и глубину механического воздействия на почву вплоть до перехода к так называемому «прямому посеву», когда семена заделываются в необработанную после 24
уборки сельскохозяйственных культур почву [2]. Являясь крайней степенью минимизации обработки почв, «прямой посев» позволяет в несколько раз снизить затраты механической энергии в сравнении с традиционной безотвальной обработкой почв применяемой в Северном Казахстане. «Прямой посев» не решает проблему деградационных процессов, а в какой-то мере ухудшает итак шаткое положение почвенного плодородия, за счет безвозмездного использования элементов питания с нарушением физических свойств почв.
Количественная оценка изменений гумуса и общего азота в верхнем гумусовом горизонте черноземных показывает неравномерность его распределения в пахотном горизонте при переходе обработки почв от глубокой безотвальной обработки к минимальной обработке или прямому посеву. В результате проведенных исследований на черноземах южных и обыкновенных получены доказательства увеличения интенсивности процессов дегумусирования в почве по мере минимизации обработки почв, и что существенную роль в этом играет вынос урожаем культур элементов питания органической и минеральной части почв
Как следует из вышеизложенного, на состояние черноземных почв оказывает воздействие антропогенные факторы. При этом характерно, что разные системы земледелия, отвечают только за продуктивность сельскохозяйственных культур, и тем самым часто активизируют в почвах дегра-дационные процессы. По всей видимости, их дальнейшее воздействие на почву будет сопровождаться существенным усилением интенсивности процессов, что в ближайшем будущем неизбежно скажется на состоянии плодородия черноземов и потребует чрезвычайных мер по устранению негативных факторов.
Литература
1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1970. 2-е изд., 488 с.
2. Власенко А.Н., Шарков И.Н. и др. Минимизация обработки почвы и минерализация соединений азота. // Почвоведение № 9, Москва, изд-во «Наука», 2001. С. 1111-1117.
3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
4. Гришина Л.А., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. С.43-47.
5. Кёршенс М. Значение содержания гумуса для плодородия почв и круговорота азота. Посвящается 100-летию со дня рождения профессора, академика И.В.Тюрина // Почвоведение. 1992. № 10. С.122-131.
6. Классификация и диагностика почв СССР. Почвенный ин-т им.В.В.Докучаева М., «Колос», 1977. 224 с.
7. Лебедева И.И.Современные гумусовые аккумуляции в черноземах Русской равнины. // Современные проблемы почвоведения // Науч. тр. почв. ин-та им. В.В. Докучаева РАСХН. М., 2000. С. 55-67.
8. Муха В.Д. Естественно-антропогенная эволюция почв (общие закономерности и зональные особенности). М.: Колос, 2004, 271 с.
9. Проблемы деградации, охраны и восстановления продуктивности сельскохозяйственных земель России / Под ред. Г.А. Романенко. М.: ВНИИА, 2007. 76 с.
10. Паракшина Э.М., Паракшин Ю.П., Тычина А.Н. Итоги научно-исследовательских работ Целиноградского отделения Института почвоведения АН КазССР за 1962-1973 гг. / Почвы Северного Казахстана и их мелиорация. Алма-Ата, 1974. С 5-11.
11. Сводный аналитический отчет о состоянии и использовании земель Республики Казахстан за 2013 г. Астана, 2014, 255 с.
12. Тулеубаев Ж.С. Физическая деградация почвы и пути ее снижения. Алматы, 1994.С. 15.
13. Ярославцева Н.В. Гумусовое состояние черноземов южных карбонатных Северного Казахстана // Диссертация ... кбн. Алма-Ата. 1990. 145 с.
