ДИНАМИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПИРОГЕННЫХ ПОЧВ В РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Сельскохозяйственные науки ^^

СЕЛЬСКОХОЗЯЙДВЕННЫЕ НАУКИ

УДК 631.4

ДИНАМИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПИРОГЕННЫХ ПОЧВ В РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ

ДАВЫДОВА Инна Юрьевна, д-р биол. наук, профессор кафедры экологии и природопользования, Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина, e-mail: diu2004@mail.ru

МАЖАЙСКИЙ Юрий Анатольевич, д-р с.-х. наук, профессор кафедры экономики сельского хозяйства, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, e-mail: director@mntc.pro

ДАВЫДОВ Евгений Александрович, канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник лаб. Теор. физики ОИЯИ (г. Дубна), доцент кафедры теоретической физики Международного университета природы, общества и человека «Дубна», e-mail: eugene00@mail.ru

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Правительства Рязанской области в рамках проекта проведения научных исследований («Динамика восстановления пирогенных почв в Рязанской области») - проект № 14-0497515, - а также Министерства промышленности, инновационных и информационных технологий Рязанской области - грант в форме субсидии за счет средств областного бюджета.

Исследована проблема деградации почв из-за лесных, лесо-торфяных и торфяных пожаров в Рязанской области. Огромные площади пирогенных почв появились на месте зональных южнотаежных почв после сильных пожаров в Центре России в 2010 и 2011 годах. Самовосстановление пирогенных почв начинается после ликвидации возгораний, однако этот процесс во многом зависит от локальных условий увлажнения в полесских ландшафтах. Динамика почвовосстановительных процессов, протекающих в условиях нарушенной ландшафтно-геохимической ситуации, оценена по изменению свойств пирогенных почв, отражающих их биопродуктивность. Установлены морфотипические особенности пирогенных почв, что позволяет в дальнейшем выполнить анализ трендов эволюционного процесса в полесских ландшафтах южной тайги после пожаров. Приведена характеристика некоторых почвенно-мелиоративных показателей пирогенных почв и разработаны превентивные рекомендации для пожароопасных земель в Рязанской области.

Ключевые слова: почва, пирогенез почв, южная тайга, ландшафт, самовосстановление почвы, почвенные свойства, биопродуктивность почвы.

Введение

Проблема охраны и рационального использования почв не теряет своей актуальности в связи с разносторонними негативными влияниями на пе-досферу. [5] В числе таких воздействий находятся пожары, особенно характерные для ранее заболоченных, а ныне осушенных районов южной тайги, например, в Центральной России, включая Рязанскую Мещеру. В 2010 и 2011 годах, как и ранее, здесь были обширные лесные, лесо-торфяные и торфяные пожары, что было признано чрезвычайной ситуацией. Полесские ландшафты в зоне возгораний значительно пострадали, почвенно-растительный покров во многих местах полностью сгорел. В этой связи представляет интерес исследование динамики восстановления почв южной тайги после лесных, лесо-торфяных и торфяных пожаров посредством пространственно-временного анализа пирогенных морфотипов.

Впервые в Рязанской Мещере было проведено

комплексное исследование почв южно-таежных ландшафтов, подвергшихся сильным пожарам в 2010 и 2011 годах. Это исследование имеет комплексный характер, поскольку касается не только почв, пострадавших от пожаров, или пирогенных почв, но поиска способов снижения уровня пожа-роопасности в регионе.

Ранее авторами были установлены морфологические и другие особенности почв Рязанской области, в том числе те, которые способствуют развитию пожароопасной ситуации [2]. Кроме этого, впервые была разработана и опубликована методика проведения противопожарных агромелиоративных мероприятий на торфяных и нефте-загрязненных почвах Рязанской области [6,7]. В методике содержатся законодательная база охраны почв при пожарах, оценка пожароопасных почв Рязанской области, рекомендации по организации системы противопожарной безопасности земель разных категорий, методика оценки земель с уче-

© Давыдова И. Ю.,Мажайский Ю. А, Давыдов Е. А., 2014 г.

том пожароопасности почв.

Большой научный и практический интерес для охраны Рязанской Мещеры имеют исследования Ф. Р. Зайдельмана и А. П. Шварова [4], которые изучали влияние пожаров на торфяные почвы осушенного болотного массива «Макеевский мыс» в Клепиковском районе Рязанской области. Эти авторы ввели термины пирогенная и гидротермическая деградация торфяных почв, пирогенные образования, пирогенно измененные торфяные почвы, или пирогенные торфяные почвы, а также поверхностная пирогенная деградация (2002г., с. 21). Для защиты торфяных почв от пирогенной и гидротермической деградации Ф. Р. Зайдельман и А. П. Шваров предложили профилактические мероприятия агроэкологического и гидромелиоративного характера, включая применение песчаных культур земледелия.

Агромелиоративные направления охраны торфяных почв сельскохозяйственного использования также были рассмотрены А.Е. Черновым и другими [9].

Цель настоящей работы - изучить пространственно-временную динамику восстановления почв в местах возгораний по морфогенетическим показателям и уровню почвенного плодородия.

Задачи исследования включали следующее: 1 -характеристика морфогенетических особенностей пирогенных почв подтаежных ландшафтов зан-дровых и долинно-зандровых равнин; 2 - оценка трансформации химических свойств пирогенных почв путем сравнения с их непирогенными аналогами - подзолистыми, болотно-подзолистыми и болотными почвами южной тайги; 3 - изучение постпирогенных почвенно-растительных ассоциаций для установления закономерностей эволюции пирогенных почв.

Объекты и методы исследования

Объекты исследования были выбраны с учетом распространения пожароопасных почв в южной тайге, или подтайге, в том числе в Рязанской Мещере [2, 6].

Причины пожароопасности почв связаны с наличием в них органогенных горизонтов - торфяного Т, торфяного освоенноготТп торфянистого А0т, лесной подстилки А0, очеса А0о, - которые в сухом состоянии легко воспламеняются.

Пожароопасные почвы связаны, например, с подтаежными ландшафтами зандровых и долин-но-зандровых равнин. Для почвенных катен этих ландшафтов в автоморфных условиях, т. е. на водоразделах и в верхних частях склонов, характерно формирование дерново-подзолистых почв под хвойно-широколиственными лесами с травяным покровом. В дерново-подзолистых почвах пожароопасным горизонтом является лесная подстилка. В полугидроморфных условиях, присущих нижним частям склонов и западинам, образуются болотно-подзолистые почвы с пожароопасным торфянистым горизонтом. Наконец, обширные понижения заняты гидроморфными болотными

торфяными почвами, которые в геохимическом отношении замыкают почвенные катены. Особенностью рельефа Мещерской низины является небольшое изменение относительных высот местности при переходе от водоразделов к западинам. Здесь на плоскоравнинных поверхностях даже очень небольшие колебания высот (менее 0,5-1 м) приводят к существенному изменению степени почвенного гидроморфизма. Нарастание степени гидроморфизма обусловливает оторфовывание верхней части почв. Наличие торфа служит одной из важнейших причин пожароопасности почв в меженный период, во время засух, при чрезмерном осушении болотных массивов.Поэтому объекты исследования для изучения динамики восстановления пирогенных почв после лесных, лесо-тор-фяных и торфяных пожаров в 2010 г. и 2011 г. были выбраны в зоне распространения обширных гарей в Рязанской Мещере.

Объекты исследования были расположены на территории двух ландшафтов полесского типа. Это Криушинско-Шехминский ландшафт долинно-зандровых равнин и Келецкий ландшафт зандро-вых равнин, выделенные Г. Н. Анненской и др. [1].

До пожаров 2010 г. и 2011 г. данная территория представляла собой лесистую местность, где происходило формирование почвенного покрова в соответствии с природными условиями южной тайги и наличием обширной озерно-аллювиальной равнины, преимущественно сложенной песчаными отложениями, частично заболоченной [1].

Природные условия в этих ландшафтах являются причиной формирования пожароопасных дерново-подзолистых, болотно-подзолистых и болотных торфяных почв.

Обширные гари, образовавшиеся в 2010 г. и 2011 г., в настоящее время активно зарастают (рисунки 1 и 2), причем наиболее интенсивно - в полу- и гидроморфных условиях. Обильное развитие влаголюбивой растительности связано с заболачиванием гарей.

Процесс вторичного заболачивания обусловлен выгоранием торфа, иногда до минерального основания болот, что приводит к снижению гипсометрического уровня земной поверхности и, как следствие, приближению к ней грунтовых вод [4].

Изучение динамики восстановления пирогенных почв в ландшафтах было выполнено в пространственно-временном отношении. Выбор такого подхода к исследованию был обусловлен, во-первых, тем обстоятельством, что в условиях распространения обширнейших гарей подобрать непирогенные почвы в качестве контроля весьма затруднительно. Поэтому пирогенные почвы Криу-шинско-Шехминского ландшафта были изучены в 2010 и 2014 годах, т. е. сразу после пожаров и после четырех лет самовосстановления. В Келецком ландшафте пирогенные почвы в период их самовосстановления сравнивали с их непирогенными природными аналогами, изученными ранее [2, 6]

Рис.1 - Интенсивное восстановление почвенно-растительного покрова в Криушинско-Шехминском долинно-зандровом ландшафте. Вверху: горящее торфяное низинное болото (ноябрь 2010 г.). Внизу:

зарастающая гарь в низинном болоте (июнь 2014 г.)

Рис. 2 - Восстановление почвенно-растительного покрова в Келецком зандровом ландшафте (июнь 2014 г.). Вверху: слабо интенсивное зарастание гари на вершине и склоне вереи. Внизу: активное зарастание гари в заболоченной западине, примыкающей к верее

Во-вторых, в обоих ландшафтах изучаемые почвы составляли катены, что соответствовало главной гипотезе исследования - об определяющем влиянии степени гидроморфизма на динамику восстановления пирогенных почв.

Для непосредственного изучения почв были применены методы полевого морфологического описания. Определение химических свойств почвенных образцов было выполнено в аналитических аккредитованных лабораториях по методикам, утвержденным ГОСТ.

Экспериментальная часть Сравнительный анализ морфологических свойств почв полесских ландшафтов (Криушин-ско-Шехминского и Келецкого) и их пирогенных аналогов показал наличие существенных раз-

личий между ними (таблица 1). Например, для всех пирогенных почв характерны такие отличительные свойства, как почти полное отсутствие верхних органогенных горизонтов. Вместо этих горизонтов присутствуют маломощные (не более 5-10 см) слои минерального состава, темной окраски (вплоть до черной), повышенной влажности и весьма мажущиеся. Кроме того, ярким морфологическим признаком пирогенных почв является накопление железосодержащей охры в верхней части почвы (рисунок 3).

Причина таких морфологических изменений связана с выгоранием верхних органогенных горизонтов почв и, как следствие, образованием сажи и золы, а также окислением железа в глеевых горизонтах, оказавшихся на дневной поверхности.

OI 1= Наименование почвы Морфологические свойства генетических горизонтов почвы*)

1 2 3

1 Криушинско-Шехминский ландшафт долинно-зандровых равнин

1.1 Пирогенная болотная низинная торфяная почва на мелком торфе А0о+Тпт)рд (0-5см): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонтов А0о и Tm вследствие выгорания их органических частей, влажный, черный, слоеватый, зерна кварца, уплотненный, мажущийся, много корней; переход резкий по окраске; граница слабоволнистая. Gpg (5-15 см и более): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонта G под влиянием пирогенеза в горизонтах А0о и Тпт, влажный, неоднородно окрашенный, серый с коричневыми пятнами, мелкопесчаный, непрочно комковато-порошистый, рассыпчатый; нижняя граница не вскрыта.

1.2 Пирогенная торфяноподзо-листая почва на флювиогляци-альных песчаных отложениях (А0т+А1)рд (0-5 см): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонтов А0т и А1 вследствие выгорания их органических частей, влажный, черный, слоеватый, зерна кварца, рыхлый, мажущийся, много мелких корней; переход резкий по окраске; граница слабоволнистая. Вд pg (5-15 см и ниже): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонтов А2д и Вд под влиянием пирогенеза в горизонтах А0т и А1, сопровождавшегося озолением и ожелезнением верхней части почвы; влажный, темно-бурый с красноватым оттенком, супесчаный, непрочно комковато-порошистый, мажущийся, много тонких и мелких корней; нижняя граница не вскрыта.

1.3 Пирогенная торфянисто-подзолистая глеевая песчаная почва на флювио-гляциальных песчаных отложениях (А0т+А1)рд (0-5 см): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонтов А0т и А1 вследствие выгорания их органической части, влажный, темно-серый до черного, непрочно комковато-порошистый, опесчаненный, мажущийся, мелкие корни; переход заметный по окраске; граница слабоволнистая. А2д рд (5-15 см и ниже): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонта А2 под влиянием пирогенеза в горизонтах А0т и А1, влажноватый, серый с мелкими коричневыми пятнами, мелкопесчаный, порошистый, много мелких и тонких корней; нижняя граница не вскрыта.

1.4 Торфянисто-подзолистая глеевая песчаная почва на флювио-гляциальных песчаных отложениях А0т (0-15 см): торфянистый горизонт, влажноватый, коричневый с серым оттенком, слоеватый, уплотненный, опесчаненный, много мелких корней; переход заметный по окраске; граница размытая. А1 (15-30 см): грубогумусный горизонт, влажноватый, коричнево-серый с мелкими коричневыми пятнами, опесчаненный, слоеватый до порошистого книзу, рыхлый, много мелких корней; нижняя граница не вскрыта.

2 Келецкий ландшафт зандровых равнин

2.1 Пирогенная дерново-подзолистая сла-боглееватая песчаная почва на озерно-аллювиальных песчаных отложениях (А0+А1)рд (0-5 см): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонтов А0, А0А1, А1 вследствие выгорания их органической части, влажный, неоднородно окрашенный, кори чневый с серыми и мелкими черными пятнами, непрочно комковато-порошистый, супесчаный, мажущийся, редкие мелкие корни; переход заметный по изменению окраски. Граница волнистая. А2рд (5-15 см): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонта А2 под влиянием пирогенеза в горизонтах А0 и А1 влажный, неоднородно окрашенный, светло-серый с черными пятнами в местах выгорания корней и ярко-желтыми пятнами на контакте с горизонтом (А0+А1) , мелкопесчаный, порошистый, редкие мелкие корни; нижняя граница не вскрыта. рд

Таблица 1 - Влияние пирогенеза на морфологию почв в ландшафтах Рязанской Мещеры

Сельскохозяйственные науки

Продолжение таблицы №1

1 2 3

2.2 Пирогенная торфянисто-подзолистая глеевая почва на озерно-ал-лювиальных песчаных отложениях А0т+А1)рд (0-5 см): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонтов А0т и А1 вследствие выгорания их органической части, свежий, неоднородно окрашенный, почти черный с мелкими серыми и коричневыми пятнами, слоеватый, светлые зерна кварца, рыхлый, мажущийся, мелкие корни; переход заметный по изменению окраски. Граница волнистая. А2рд (5-15 см): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонта А2 под влиянием пирогенеза в горизонтах А0т и А1, влажный, неоднородно окрашенный, светло-серый с охристыми пятнами, супесчаный, п орошистый, редкие мелкие корни; нижняя граница не вскрыта.

2.3 Пирогенная болотная переходная торфяная почва на мелком торфе (А0о+Тпт)рд (0-25 см): пирогенный горизонт, сформировавшийся in situ из горизонтов А0о и Тпт вследствие выгорания их органической части, влажный, неоднородно окрашенный, темно-серый с черными пятнами, слоеватый, светлые зерна кварЦа, рыхлый, мажущийся, много тонких корней; нижняя граница не вскрыта.

2.4 Дерново-подзолистая слабодиффе-ренцированная глубокодерновая неглубо-коподзолистая песчаная почва на озерно-аллювиальных перевеянных песчаных отложениях (бо-ровый песок) А0 (0-1 см) - лесная подстилка. А., (1-20 см) - гумусовый горизонт, влажноватый, серый, мелкопесчаный, с непрочной комковато-порошистой структурой, рыхлый, с редкими тонкими и средними по толщине корнями. Граница волнистая, переход ясный. А2В (20-27 см) - переходный элювиально-иллювиальный (оподзоленный иллювиальный) горизонт, влажноватый, неоднородно окрашенный, неравномерно мелкопятнистый, светло-желтый с бурыми, коричневыми и серыми пятнами, мелкопесчаный, бесструктурный, рыхлый, с единичными средними по толщине корнями. Граница волнистая, переход заметный.

2.5 Дерново-подзолистая грун-тово-профиль-но-глеевая ортзандовая среднедерно-вая мелкоподзолистая песчаная почва на озерно-аллю-виальных преимущественно песчаных отложениях Ад (0-14 см) - дерновый горизонт, сырой, серо-коричневый, бесструктурный, мажущийся, с примесью песка, рыхлый, с густыми тонкими корнями, с охристыми примазками. Граница волнистая, переход ясный. А2д (14-29 см) - подзолистый горизонт со следами оглеения, сырой, неоднородно окрашенный, пятнистый, серо-белесый с желтоватым оттенком и средними темно-серыми пятнами, мелкопесчаный, бесструктурный, рыхлый, с единичными средними корнями. Граница языковатая, переход заметный.

2.6 Болотная верховая торфяная почва на среднем торфе Т (0-150 см и более): торфяный горизонт, влажный, бурый, среднеразложившийся, крупные корни; нижняя граница не вскрыта.

2.7 Болотная верховая торфяная почва на мелком торфе Тп (0-40 см и более): торфяный освоенный горизонт, влажный, коричневый, сильноразло-жившийся, комковато-порошистый, рассыпчатый, с редкими корнями. Нижняя граница не вскрыта.

2.8 Болотная низинная торфянисто-глеевая маломощная на озерно-аллю-виальных, преимущественно песчаных отложениях Т (0-8 см) - торфянистый горизонт, сырой, коричневый, слоеватый, слаборазложившийся. G (8-28 см) - глеевый горизонт, мокрый, серо-желтый, крупнозернисто-песчаный, бесструктурный. Переходит в водоносный горизонт.

*) Примечание. Пирогенные почвенные горизонты дополнены индексом «pg».

Рис. 3 - Накопление железосодержащей охры на поверхности пирогенных почв. Вверху: Криушинско-Шехминский долинно-зандровый ландшафт (2010 г.). Внизу: Келецкий зандровый ландшафт (2014 г.)

Систематизация сведений о химических свойствах пирогенных почв (таблицы 2 и 3) подтверждает установленные морфологические изменения, возникшие вследствие пожаров.

Например, пирогенная трансформация химических свойств почв Криушинско-Шехминского долинно-зандрового ландшафта заключается в существенном увеличении значений рНКС1_ на фоне повышения зольности, а также многократное возрастание содержания Fe (II) и Fe (III) в почве (таблица 2).

Таблица 2 - Пирогенная трансформация химических свойств почв Криушинско-Шехминского долин-

но-зандрового ландшафта

Почва Горизонт, глубина PHkcl Зольность, % Железо (II), мг/кг почвы Железо (III), мг/кг почвы Азот общий, % Азот нитратный, мг/кг почвы

Пирогенная болотная низинная торфяная почва на мелком торфе (А о+Тпт) , 4 0 'pg' 0-5 см 4,2 - 340,0 4170,0 0,13 0,9

G , pg' 10-15 см 4,6 - 65,0 730,0 - -

Пирогенная торфяно-под-золистая почва на флю-виогляциальных песчаных отложениях (А0т+А.) , v 0 1 pg' 0-5 см 3,4 85,8 138,0 1840,0 0,16 0,6

А2 , 2g pg' 10-15 см 4,0 - 75,0 2263,0 - -

Пирогенная торфянисто-подзолистая глеевая песчаная почва на флюви-огляциальных песчаных отложениях (A0T+Ai)pg, 0-5 см 6,3 94,7 380,0 1160,0 0,13 < 0,5

А2 , 2g pg' 10-15 см 5,1 - 30,0 152,0 - -

Торфянисто-подзолистая глеевая песчаная почва на флювиогляциальных песчаных отложениях А т А0 ' 0-5 см 2,8 70,2 24,0 46,0 0,11 0,6

а1, 20-25 см 2,7 - 26,0 79,0 - -

Следует отметить, что через четыре года после пожаров содержание общего азота в пирогенных почвах Криушинско-Шехминского долинно-зан-дрового ландшафта выше, чем в непирогенной почве (контроле). Это обстоятельство обусловлено активным развитием преимущественно травянистой растительности на гарях. Содержание нитратного азота в сравниваемых почвах пример-

но одинаковое, что указывает на восстановление нитрифицирующей способности пирогенных почв.

Постпирогенное состояние почв Келецкого зан-дрового ландшафта по показателям зольности и реакции среды в целом аналогичное (таблица 3). С накоплением золы в пирогенных почвах связано резкое повышение количества калия и фосфора.

Сельскохозяйственные науки ,у*Ч|

и

Таблица 3 - Постпирогенное состояние факторов биопродуктивности почв Келецкого зандрового ландшафта

Почва Горизонт, глубина рНк^ Зольность, % Калий подвижный, мг/ кг почвы Фосфор подвижный, мг/кг почвы Азот нитратный, мг/кг почвы

Пирогенная дерново-подзолистая слабоглееватая песчаная почва на озерно-аллювиальных песчаных отложениях (Ао+А1)рд, 0-5 см 3,9 92,9 71,0 72,0 2,8

А2рд> 5-10 см 4,3 - - - -

Пирогенная торфянисто-подзолистая глеевая почва на озерно-ал-лювиальных песчаных отложениях (Аот+А1)рд, 0-5 см 4,1 90,8 121,6 106,3 2,2

А2рд, 5-10 см 3,8 - - - -

Пирогенная болотная переходная торфяная на мелком торфе (А0°+Тпт)рд, 0-5 см 6,4 90,2 140,8 140,7 1,7

Дерново-подзолистая слабо-дифференцированная глубокодерновая неглубокоподзолистая песчаная почва на озерно-аллю-виальных перевеянных песчаных отложениях (боровый песок) А1, 5-10 см 4,0 - 9,0 21,0 4,4

Болотная верховая торфяная почва на среднем торфе Т, 0-20 см 3,0 - 52,0 12,0 5,2

Что касается содержания нитратного азота, то оно несколько ниже в пирогенных почвах этого ландшафта по сравнению с непирогенными почвами, взятыми в качестве контроля. Данное различие можно объяснить меньшей интенсивностью восстановления растительного покрова в условиях зандрового ландшафта, где влияние грунтовых вод на почвы проявляется слабее.

Как отмечают Г. Н. Анненская и др. [1, с. 80], для зандровых ландшафтов характерно господство мощной песчаной толщи, что приводит к преобладанию внутреннего стока и вертикального перемещения растворенных веществ. В итоге, связь

Таблица 4 - Остаточное содержание бенз(а)пирена в пирогенных почвах ландшафтов

Рязанской Мещеры

№ п/п Почва Горизонт Глубина, см Бенз(а)пирен, мг/кг почвы

1. Криушинско-Шехминский ландшафт долинно-зандровых равнин

1.1 Пирогенная болотная низинная торфяная почва на мелком торфе (А0о+Тпт)рд 0-5 0,002

^д 10-15 0,004

1.2 Пирогенная торфяно-подзолистая почва на флювиогляциальных песчаных отложениях (А0т+А1)рд 0-5 0,013

Вд рд 10-15 0,000

1.3 Пирогенная торфянисто-подзолистая глеевая песчаная почва на флювиогляциальных песчаных отложениях у 0 V рд 0-5 0,002

А, 2д рд 10-15 0,002

1.4 Торфянисто-подзолистая глеевая песчаная почва на флювиогляциальных песчаных отложениях А0т 0-5 0,007

А1 20-25 0,004

2 Келецкий ландшафт зандровых равнин

2.1 Пирогенная дерново-подзолистая слабогле-еватая песчаная почва на озерно-аллюви-альных песчаных отложениях (А0+А>д 0-5 0,002

А2рд 5-10 0,001

2.2 Пирогенная торфянисто-подзолистая глеевая почва на озерно-аллювиальных песчаных отложениях (А0т+А1)рд 0-5 0,003

А2рд 5-10 0,004

2.3 Пирогенная болотная переходная торфяная на мелком торфе (А°+Тпт) 0 рд 0-5 0,003

ПДК, мг/кг 0,02

между урочищами и, соответственно, почвами довольно слабая. Грунтовые воды, по мнению этих авторов, почти не оказывают влияния на верхнюю часть торфяной толщи [там же].

В результате пожаров может образовываться высокоопасный экотоксикант - бенз(а)пирен. Проведенные исследования показали, что через четыре года после выгорания органогенных горизонтов почв полесских ландшафтов остаточное содержание этого загрязняющего вещества не превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК) в почве (таблица 4).

Результаты и выводы

Исследование динамики восстановления почв южной тайги после лесных и лесо-торфяных пожаров в Рязанской Мещере, одном из регионов Центральной России, посредством пространственно-временного анализа пирогенных морфо-типов показало существенную зависимость этого процесса от условий почвенного гидроморфизма.

Восстановление пирогенных почв в подтаежных ландшафтах зандровых и долинно-зандро-вых равнин, пострадавших от сильных пожаров в 2010 и 2011 годах, происходит намного активнее на фоне повышенного грунтового увлажнения. Поэтому пирогенные почвы, образовавшиеся при выгорании торфяного горизонта болотных почв или торфянистого горизонта болотно-под-золистых почв, быстрее вовлекаются в биогеохимические (экосистемные) процессы благодаря бурному развитию вторичной влаголюбивой растительности. Пирогенные дерново-подзолистые почвы, напротив, зарастают не столь интенсивно, что обусловлено преимущественно атмосферным увлажнением, в результате чего процесс самовосстановления почв замедлен.

Под влиянием пирогенеза происходит изменение кислотно-щелочной и окислительно-восстановительной обстановки в почвах, как и во всем ландшафте. Как известно, подтаежные ландшафты в геохимическом отношении являются кислыми, с преобладанием ионов Н+ и Fe2+, мигрирующих в водной среде. На фоне накопления зольных веществ происходит увеличение рН среды до нейтральных значений, что более характерно для ландшафтов лесостепного типа с преимущественно углекисло-кальциевым типом водной миграции. Однако своеобразием пирогенных почв в полесьях является значительное ожелезнение верхних горизонтов, связанное с осаждением трехвалентного железа в виде охры на кислородном барьере, который образуется при выгорании торфа вплоть до минерального оглеенного основания и уровня железосодержащих грунтовых вод.

Таким образом, начальная стадия эволюции пирогенных почв южно-таежных ландшафтов зандровых и долинно-зандровых равнин во многом соответствует условиям формирования заболоченных и болотных минеральных почв низинного типа.

Учитывая перечисленные выше обстоятельства, а также способность почв, пострадавших от пожаров, к самоочищению от пирогенного эко-токсиканта бенз(а)пирена, целесообразно рекомендовать восстановление частичной заболоченности Рязанской Мещеры. Такое экологически оправданное природообустройство будет способствовать регенерации почвенно-растительного покрова, снижению общего уровня пожароопасности

в регионе, повышению природно-ресурсного потенциала территории. Для этого необходимо не только сохранение расчищенных заболоченных гарей среди земель лесохозяйственного назначения, но и реконструкция или создание системы двустороннего регулирования уровня грунтовых вод в Мещере.

Список литературы

1. Анненская, Г.Н. Ландшафты Рязанской Мещеры и возможности их освоения [Текст] / Г. Н. Анненская, И. И. Мамай, Ю. Н. Цесельчук. - М. : МГУ, 1983 г. - 246 с.

2. Атлас почв Рязанской области [Карты] / И. Ю. Давыдова, Ю. А. Мажайский, Е. А. Давыдов и др. ; под ред. И. Ю. Давыдовой. - Рязань, 2006.

3. Алгоритм расчета и управления водным режимом на песчаных и органо-песчаных почвах [Текст] / М. С. Григоров, К. К. Жибуртович, Ю. А. Мажайский, А. В. Ильинский // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. -2012. - № 3. - С.47-51.

4. Зайдельман, Ф. Р. Пирогенная и гидротермическая деградация торфяных почв, их агроэкология, песчаные культуры земледелия, рекультивация [Текст] /Ф. Р. Зайдельман, А. П. Шваров. - М. : МГУ, 2002. - 168 с.

5. Основные элементы адаптивной системы земледелия Рязанской области [Текст] / М. М. Крючков, Л. В. Потапова, А. С. Ступин, Н. Н. Новиков // Вестник Рязанского государственного агро-технологического университета имени П. А. Ко-стычева. - 2013. - № 2. - С. 27-29.

6. Методика проведения противопожарных агромелиоративных мероприятий на торфяных и нефтезагрязненных почвах Рязанской области [Текст] / Ю. А. Мажайский, И. Ю. Давыдова, Е. А. Давыдов, В. Ф. Евтюхин. - Рязань : РГАТУ, 2010. - 79 с.

7. Фиторемедиационная реакция растений при загрязнении почвы нефтепродуктами и отходами кожевенного производства [Текст] / С. А. Нефедова, А. А. Коровушкин, Ю. В. Доронкин, И. Ю. Кор-неева, Н. С. Ионочкина // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. - 2013. - № 2. - С. 39-42.

8. Пат. 2458203 Российская Федерация, МПК Е02В7/38. Система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод [Текст] / Биленко В. А., Мажайский Ю. А., Малюгин С. Г., Штучкина А. С. ; заявитель и патентообладатель Рязанский гос. агротехнол. ун-т. - № 2010132398/13 ; заявл. 02.08.10 ; опубл. 10.02.12, Бюл. № 22. - 6 с. : ил.

9. Чернов, А. Е. Агромелиоративные направления охраны торфяных почв сельскохозяйственного использования [Текст] / А. Е. Чернов, Ю. А. Томин, Ю. А. Мажайский, С. М. Курчевский // Мелиорация и водное хозяйство. - 2012. - № 6. - С. 8-10.

THE DYNAMIC OF THE FIRE-SUBJECTED SOILS REMEDIATION IN THE RYAZAN REGION

Davydova Inna Yuryevna, doctor of biological Sciences, associate Professor of the Department of environment and natural resources Federal state budgetary educational institution of higher professional education "Ryazan state University named for S. A. Essenin", e-mail: i.davidova@rsu.edu.ru

Mazhayskiy Yuriy Anatolievich, doctor of agricultural Sciences, Professor, Professor of the Department of agricultural economics, Federal state budgetary educational institution of higher professional education "Ryazan state agrotechnological University named for P.A. Kostychev", chief researcher of the SSI ARSRIIA RAAS, Director General of SSL "MSTC", e-mail: director@mntc.pro

Davydov Yevgeniy Aleksandrovich, Kandidate of physico-mathematical Sciences, senior researcher of the laboratory of theoretical physics Joint Institute for nuclear research, Dubna, Moscow region), assistant Professor of theoretical physics State budgetary educational institution of higher professional education Moscow region "International University of nature, society and man "Dubna", e-mail: eugene00@mail.ru

Сельскохозяйственные науки -tj

The problem of soil degradation due to forest, forest-peat and peat fires in the Ryazan region was investigated. A huge area of the pyrogenic soils appeared at the place of zonal taiga soils after severe fires in Central Russia in 2010 and 2011. The self-healing pyrogenic soil begins after the liquidation of fires, however, this process is largely dependent on local moisture conditions in forest landscapes. Dynamics of soil regeneration processes was evaluated by changing the properties of the pyrogenic soils, reflecting their biological productivity. Morphotypes features of pyrogenic soils were installed. This allows you to perform trend analysis of the evolutionary process in forest landscapes of the southern taiga after the fires. Characteristics of some soil indicators of pyrogenic soils are given in this article. Preventive recommendations for the fire lands in the Ryazan region have also been developed.

Key words: Soil, fire-subjeted soil, southern taiga, landscape, soil regeneration, soil properties, soil bioproductivity.

References

1. Annenskaya, G.N., Mamay I.I., Cesel'chuk, Ju.N. Landshafty Ryazanskoy Meshchery i vozmozhnosti ikh osvoeniya. M., Izd-vo MGU, 1983 g. 246 s.

2. AtlaspochvRyazanskoyoblasti/I.Ju. Davydova, Ju.A. Mazhayskiy, Е.А. Davydov, L.V. Berkasova[idr.] : pod red. I.Ju. Davydovoy. /Nauchnoe izdanie. ISBN 5-88006-456-5. - Ryazan', 2006.

3. Grigorov, M.S., Zhiburtovich, К.К., Mazhayskiy, Ju.A., Il'inskiy, A.V. Algoritm rascheta i upravleniya vodnym rezhimom na peschanykh i organo-peschanykh pochvakh. / Doklady Rossiyskoy akademii sel'skokhozyaystvennykh nauk. Nomer: 3. God: 2012. Stranicy: 47-51.

4. Zaydel'man, F.R.,Shvarov, A.P. Pirogennaya i gidrotermicheskaya degradaciya torfyanykh pochv, ikh agroehkologiya, peschanye kultury zemledeliya, rekul'tivaciya. - M.: Izdatel'stvo mGu, 2002. - 168 s.

5. Krjuchkov, M.M., Potapova, L.V., Stupin, A.S., Novikov, N.N. Osnovnye ehlementy adaptivnoy sistemy zemledeliya Ryazanskoy oblasti // Vestrnik RGATU. God: 2013. №2(18). Stranicy: 27-30.

6. Metodika provedeniya protivopozharnykh agromeliorativnykh meropriyatiy na torfyanykh i neftezagryaznennykh pochvakh Ryazanskoy oblasti/ Ju.A. Mazhayskiy, I.Ju. Davydova, E.A. Davydov, V.F. Evtjukhin. - Ryazan': FGOU VPO «Ryazanskiy agrotekhnologicheskiy universitet im. P.A. Kostycheva», 2010. - 79 s.

7. Nefedova, S.A., Korovushkin, A.A., Doronkin, Ju.V., Korneeva, I.Ju., lonochkina, N.S. Fitoremediacionnaya reakciya rasteniy pri zagryaznenii pochvy nefteproduktami i otkhodami kozhevennogo proizvodstva // Vestnik RGATU. God: 2013. №2(18). Stranicy: 39-42.

8. Sistema differencirovannogo regulirovaniya urovnya gruntovykh vod/Bilenko, V.A., Mazhayskiy, Ju.A., Maljugin, S.G., Shtuchkina, A.S. / Tip: patent na izobretenie. Nomer patenta: 2458203. Strana: Rossiya. God: 2012. Data registracii: 02.08.2010. Nomer zayavki: 2010132398/13. Patentoobladatel': Federal'noe gosudarstvennoye obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego professional'nogo obrazovaniya "Ryazanskiy gosudarstvenny agrotekhnoloigicheskiy universitet imeni P.A. Kostycheva".

9. Chernov, A.E., Tomin, Ju.A., Mazhayskiy, Ju.A., Kurchevskiy, S.M. Agromeliorativnye napravleniya okhrany torfyanykh pochv sel'skokhozyaystvennogo ispol'zovaniya. / Melioraciya i vodnoe khozyaystvo. Nomer: 6. God: 2012. Stranicy: 8-10.

УДК 633.88:631.8:638.132:633.138

ПРОДУКТИВНОСТЬ СИНЮХИ ГОЛУБОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

ДОКУКИН Юрий Викторович, KaHd. с.-х. HayK, ГНУ НИИ пчeлoвoдствa Рoссeльхoзaкaдeмии, г.Рязaнь, e-mail: bee@email.ryazan.ru

В cmambe привoдятся рeзультaты исслeдoвaний синюхи гoлубoй (Polemonium caeruleum L.) в ус-лoвиях Рязaнcкoй oблacти Ha ceрых лecных no4eax при мeдoнocнo-ceмeннoм иcпoльзoвaнии пoceвoв. Изучaлocь влuянue oргaничecких (Haeo3) и минeрaльных удoбрeний Ha мeдoпрoдуктивнocть, ceMeH-ную и пыльцeвую прoдуктuвнocтu рacтeнuй. Выявлeнo пoлoжuтeльнoe влuянue Haeo3a и pa3Hbix do3 мuнeрaльных удoбрeнuй Ha npody^ueHo^b синюхи гoлубoй. Maкcuмaльный эффeкт пoлучeн oт внeceнuя Haeo3a nod ocнoвную oбрaбoтку и N30P45K60 в nodKopMKy вecнoй.

Ключевые слова: cuнюхa гoлубaя, oргaнuчecкue уdoбрeнuя, мuнeрaльныe уdoбрeнuя, Medonpodyк-тuвнocть, ceмeннaя пpodyктuвнocть, пыльцeвaя пpodyктuвнocть.

© Докукин Ю. В., 2014 г.