CC BY
15
УДК 574+550.47:631.61:631.445.25(470.32)
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ
НЕДБАЕВ ВН.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: nedbaevviktor @mail.ru.
Реферат. Экологические и биогеохимические аспекты окультуривающей коррекции агропе-догенеза в лесостепных ландшафтах сблизили профессиональные интересы-почвоведов со смежными науками, предельно актуализированными земельными реформами. Тридцатилетними исследованиями установлено, что крестьянско-фермерские хозяйства новой России возродили исконную психологию собственника, которая позволила увидеть в почве не бездушный объект, а суверенный субъект, требующий постоянной заботы социума о сохранении и повышении их плодородия, окультуривания, чистоту окружающей среды, сохранения почвенно - це-нотического биоразнообразия. Органическое вещество твердой фазы почвы, являясь главным фактором динамичности почвообразовательного процесса в серых лесных оподзоленных почвах Центрального Черноземья, определяет уровень их экологического и биогеохимического окультуривания.
Ключевые слова: гумус, окультуривание, химическая мелиорация, агроценоз, серая лесная почва.
ECOLOGICAL AND BIOGEOCHEMICAL FEATURES OF CULTURATION OF DARK GRAY FOREST SOIL OF THE CENTRAL BLACK EARTH REGION
NEDBAEV V.N.,
сandidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Kursk State Agricultural Academy, e-mail: nedbaevviktor@mail.ru.
Essay. Ecological and biogeochemical aspects of the cultural correction of agropedogenesis in forest-steppe landscapes brought the professional interests of soil scientists closer to related sciences, which were extremely updated by land reforms. Thirty years of research has established that the peasant farms of new Russia revived the original psychology of the owner, which made it possible to see in the soil not a soulless object, but a sovereign subject that requires constant socium concern for the preservation and increase of their fertility, cultivation, cleanliness of the environment, preservation of the soil-coenotic biodiversity. The organic matter of the solid phase of the soil, being the main factor in the dynamics of the soil-forming process in gray forest podzolized soils of the Central Chernozem Region, determines the level of their ecological and biogeochemical cultivation.
Keywords: humus, cultivation, chemical melioration, agrocenosis, gray forest soil.
Введение. Окультуривание почв представляет собой (согласно обобщенных нами известных определений) сознательно задуманное, целенаправленное изменение (преобразование, трансформацию, коррекцию, модификацию) природного педогенеза, мудро осуществляемое в процессе рационального выращивания (культивирования) сельскохозяйственных растений в полном соответствии с их биологическими запросами относительно свойств и экологических режимов почвы, которая начала окультуриваться еще с момента освоения неолита целинной планеты.
В.А. Ковда назвал окультуренными хорошо гумусированные высокоплодородные почвы, пригодные для роста и развития культурных растений, а следовательно и для продуцирования урожая [9]. В.Д. Муха заострил внимание на необходимости капитальной материальной финансовой поддержки стратегического замысла повышения плодородия почв, где обязательно должна предполагаться рациональная система их окультуривания [12]. Он признавал окультуренными только те почвы, которые в условиях интенсификации рационального земледелия приобретают качествен-
но новые генетические и агрономические ценные свойства, прежде всего способности к: 1) повышению - гарантированной стабильности урожайности сельскохозяйственных культур; 2) повышению эффективности агротехнологи-ческих приемов (в т.ч. агрохимических), а вместе с тем - и производительности труда в земледелии. В.А. Ковда и Б.И. Розанов определили культурное почвообразование как совокупность элементарных почвенных процессов, которые формируют агрономически ценные свойства почв и адекватные почвенно-экологические режимы, назвав окультуривание почв уровнем адаптированности их генетических свойств и экологических режимов требованиям выращиваемых растений [10].
Мы в своем замысле окультуривания зональных темно-серых лесных оподзоленных почв ориентировались на агрохимические приемы (химическая мелиорация и органоми-неральные удобрения) изменяющие их агро-генетические свойства. Удобрения, по нашему мнению [13], являются вместе с растениями и механической обработкой почвы основными (если не считать специальных мелиоративных приемов орошения, осушения, известкования) факторами окультуривающей коррекции природного педогенеза, возникшей - в далекую от нас эпоху неолита, когда Homo sapiens впервые инициировал в биосфере - ростки культурного почвообразования. Из всех приемов и агротехнологий окультуривания мы воспользовались лишь химической мелиорацией почв. Отсюда напрашивается вывод о том, что для окультуривающей коррекции почвообразовательного процесса априорно не будут противопоказанными экологически обоснованные (ноосферной концепцией и теорией окультуривания) различные дозы органических и минеральных удобрений на фоне химической мелиорации. Рациональное применение поливариантного набора органических и минеральных удобрений с предложенной нами мелиоративной смесью предусматривает повышение плодородия почв (улучшения агрогене-тических показателей), а биогеохимически преследует цель увеличения биопродуктивности агросистем в сочетании с улучшением качества продукции, сохранением почвенно-экологических режимов, прежде всего троф-ности (биофиксация бобовыми экологически чистого азота и т.п.).
Представляя собой интегральную биосферную экофункцию, плодородие почвы всегда было исторической категорией, императивно предназначенной на перманентное об-
новление своего содержания, мировозренче-ского ракурса и экоинформационной нагрузки вместе с изменением традиционных представлений о самом предмете почвоведения. Этот многоаспектный экополифункциональний природно-исторический феномен «четвертого царства» мы рассматриваем прежде всего, как уникальное творение биосферы и ее наиважнейший компонент, а уже затем как главный и незаменимый природный ресурс сельскохозяйственного производства (и одновременно его продукт), оставляя без сомнения наличие теснейших генетических связей педогенеза с биопродуцированием. Эта, твердо установленная классиками, связь и является той сущностью, которая позволяет почве выполнять в биосфере роль непосредственного продукта, этого ведущего (фотосинтетического) процесса и одновременно являясь (функцией) взаимодействия всех ведущих факторов почвообразования - абсолютно равноправных партнеров по биосфере, сам факт существования которой, свидетельствует о наличии неразрывной связи между биопродукционным процессом и почвообразованием, в т.ч. и культурным [14]. Окультуривание темно-серой лесной, генетически кислой почвы вполне оправдано необходимостью применения классической мелиорации при агротехнологическом воздействии на почву, как компонента ландшафта [11]. Но в отличие от «жесткой» мелиорации, окультуривание предусматривает поступательное, «мягкое» изменение свойств и поч-венно-экологических режимов как адекватную функцию соответствующих систем культивирования сельскохозяйственных растений. Фактически речь идет о сохранении и укреплении экоэволюционных генетических (естественных по своей сути) связей почвообразования с биопродуционным процессом (или осознанное целенаправленное разрушение их с целью его последующей стабилизации на более высоком экофункциональном уровне).
Поступательное окультуривающее (агрохимическое) воздействие на почву, способно обеспечить перевод их биопродукционной способности на новый уровень без заметных для агроэкосистем диспропорций [5, 7]. Агро-экосистемы, слагаясь (как и любой биоценоз) из биотических, абиотических - и геоэкоин-формационных блоков, существенно отличаются от естественных (или природных, как исследуемая нами целина или лес) экосистем тем, что они: 1) имеют энергетический допинг; 2) максимизируют выход какого-то одного продукта на минимизации человеком
биоразнообразия (в агроценозах); 3) культивируемые в них растения непременно отчуждают основную продукцию. Последнее значительно уменьшает их биоэнергоемкость и обедняет (ускоряет, ослабляет, упрощает) биогеохимический круговорот веществ даже при условии, что землевладелец компенсирует это удобрениями, вследствие чего почвы снижают свою биологическую деятельность на фоне резкого усиления физико-химических процессов, прежде всего дегумификации, декальцинации, хемогенного загрязнения, трофического дисбаланса (в т.ч. и вызванного удобрениями) и значительных энергозатрат на стабилизацию почвенно-экологических режимов.
Природные экосистемы (целина, лес) отличаются от искусственных агроэкосистем (монокультура, севооборот) своей филогенетически заданной способностью противостоять экстремальным (погодным, эдафичным) экологическим условиям. Это обусловлено их долголетием, адаптированностью, а также (что очень важно) преобладанием внутренних связей над внешними [3].
Как свидетельствует мировой опыт, экологическое равновесие, иначе, максимальный экосоциальный (эколого-социально-экономи-ческий) эффект достигается при сохранении 50-60% природных экосистем и их гармоничном сочетании с 40-50% трансформированных экосистем. Из приведенного обзора складывается мнение, что отдельные агроэкосистемы действительно способны обеспечить получение максимальной - продуктивности (урожайности) сельскохозяйственных. культур, но стабильными, как это предусмотрено теорией окультуривания почв, эти урожаи считать не приходится. Исключение из агротехнологий способов интенсификации непременно вызывает резкое снижение урожайности (отмеченное в России в конце минувшего столетия), вследствие деградации почвы, которая дискредитирует культурный педогенез [1].
При всем разнообразии деградационных проявлений в почвах, они, на наш взгляд, всегда имеют альтернативное с точки зрения окультуривания эконебезопасное направление, которое диагностируется потерей почвами её биопродукционной способности и редукцией их геоэкоинформационных связей с экосистемой биосферы. Поэтому не случайно, что самой главной задачей земледелия является забота об укреплении окультуривающих приемов и агротехнологий такого экобиогео-химического состояния почв, который имеет
тенденцию к расширению своего гомеостаза
[15].
Понятно, что в своих желаниях человек (социум) никогда не преследует цель неразумного упрощения за любую цену. Наоборот, он всегда рационально проектирует только эффективную (оптимальную) редукцию (при которой экосистема - пашня, в нашем случае -продолжает сохранять свои главные свойства, как экоинформативность, эмерджентную целостность, функциональное предназначение, способ функционирования), изобретательно (рационально) находя в упрощении действительно достойного внимания эквивалент целенаправленного трансформирования-(преоб-разования) эко или геосистем.
Экстенсивное землепользование нигде в мире не получило морального оправдания (сведение лесов опустошает природу и обедняет социум). Интенсивное ведение земледелия породило не менее острые коллизии, не только не приблизив этот сектор экономики к культурному идеалу, а наоборот ускорило загрязнение почв, воздуха, природных вод, ухудшило качество сельскохозяйственной продукции и человеческое здоровье.
Стало ясно, что разработка конкретных приемов повышения урожайности является необходимой (в принципе, хорошо известной) кратковременной - тактикой, а перспективная линия пролегает через совсем другую мировоззренческую - методологическую стратегию, в основе которой лежит все тот же эко-энергетический императив. Д.Н. Дурманов и Л.Л. Шишов иллюстрируют это примерами чрезмерной и несбалансированной химизации земледелия, что породило экоцидную коллизию, по причине которой была забыта роль биоты в стабилизации почвенного плодородия [20]. В начале 80 гг. XX в. стало понятно, что такая аграрная стратегия является, если не обреченной, то далеко не универсальной, и начался поиск эконейтральных, малозатратных, желательно без агрохимикатов альтернатив хозяйствования и - землепользования.
В начале XXI столетия возник авторский замысел, по окультуриванию серых лесных почв, который постепенно приобретал очертания биосфероцентрической концепции экологизированного землепользования в агроценозе и в биосфере в целом. Одной из важнейших концептуальных наработок здесь был применен установленный В.И. Вернадским закон биогеохимической цикличности, как первоосновы организованности биосферы. Он полностью касается и агропедоценоза, функциони-
рование которого контролируется именно такими циклами [4], полностью трансформированными в технобиогеохимические (в т.ч. аг-рохемогенные) циклы веществ и энергетических потоков. Этот естественно - антропогенный феномен отныне все чаще существенно модифицирует процесс почвообразования. Такие циклы представляют чрезвычайно сложное явление, которое все же поддается исследованию в синхронизированных между собой и подогнанных друг к другу отдельных звеньях трофических цепей: почва - микроорганизмы; почва -ризосфера; почва -воздух; луговые травы (корма) -животные (пищевые продукты)- человек.
Применение удобрений, в т.ч. химических мелирантов, является действенным способом окультуривающего корректирования круговорота химических элементов в цепи: почва-растение. Однако проблемность преследуемых благородных целей (окультуривание, повышение плодородия почвы, урожайности сельскохозяйственных культур) при этом только усложняется, поскольку продолжает оставаться методологически неясным смысловое нагромождение таких внешне нейтральных понятий как хорошее качество, улучшение кругооборота, создание лучших условий, благоприятных композиций, самой категории окультуривания.
Имея дело с лесными оподзоленными почвами (трофически достаточно богатых ниш биосферы), плодородие которых мы беремся повышать, невольно задумываешься над тем, что собой представляет эта, казалось, всем понятная категория. Чаще всего плодородие характеризуют интегральным эффектом всех причастных к росту, развитию и урожайности растений почвенных факторов. Во многих публикациях урожайность принимают за абсолютный критерий плодородия, закрывая этим возможность поиска других ее оценок [15]. В действительности, урожай суммирует эффективность действия значительно более широкого (лишь почвы) комплекса геоэкоси-стемных своей глубинной сущностью факторов (прежде всего ландшафта во всей его целостности, погодных условий, сортов, агро-технологий, экосоциальных факторов и т.д).
К тому же, урожай сам по себе представляет всего лишь незначительную долю первичной продукции, синтезированной фито-(агро)ценозом на определенной площади за единицу времени. Вся же биомасса, синтезированная за это время на единице площади экосистемой (биогеоценозом), представляет
собой продуктивность, доля которой произведена автотрофами), приобретает статус первичной продукции и вместе с отмершими остатками характеризует запас фитомассы.
Аксиоматичнисть для целинных ландшафтов постулата об адекватности максимальной биопродуктивности экосистем и почвенного плодородия сразу же размывается, когда речь заходит о распаханных почвах, в которых биопродуктивность зависит еще и от полноты использования почвенного плодородия культивируемым агроценозом [3,4].
Процесс накопления фитомассы, как следствие неразрывного взаимодействия почвен-но-корневого питания растений и их фотосинтетической деятельности представляет собой сложнейший биосферно-космический феномен, функционирующий на крепком фундаменте гармонично-синхронного взаимодействия подогнанных друг к другу присущих только растениям физиобиохимических реакций и, не менее специфических, педоэкологи-ческих режимов, комплекс которых как раз и характеризует плодородие - наиважнейшую из биосферных экофункций почвенных компонентов любого (в т.ч. и лесостепного) ландшафта. Статус общепланетарного феномена, данный плодородию В.И. Вернадским, означает, что именно эти эволюционно обновленные свойства трансформированного педогенезом абиогенного субстрата лежат в основе всех жизнеобеспечивающих процессов, связанных с потреблением биогенных веществ живыми организмами [4].
Анализируя биогеохимическую роль фотосинтеза в формировании урожая и эволюции почвенного плодородия, нельзя не согласиться о минимальном влиянии в этом космобио-сферном процессе вспомогательной энергии с вносимыми удобрениями. Их доля даже в тех-ногенно наиболее насыщенных агроценозах не превышают 0,05% от количества солнечной энергии, которая непрерывно работает на урожай [16].
Для социума же этот мизер обрастает все возрастающей экоэнергетической ценой, которая оплачивается сегодня из дополнительно полученных (с энергетической и трофической помощью удобрений) пищевых калорий, обремененных риском дестабилизации экологического равновесия при агрохемогенном загрязнении почв, ландшафтов и биосферы в целом. Это совсем не означает, что реальную значимость биогеохимических ощутимых и экономически весьма затратных потоков «невосполнимой» энергии, которая поступает в
почву (например, с удобрениями) следует оценивать именно в такой (количественно почти не замеченной биопродукционным процессом) пропорции. Скорее, наоборот: в проекции на качественные биосферные влиятельные экофункции именно эта (в общем, количественно действительно мизерная) часть энергетического «допинга» (от удобрений и других антропогенных факторов) представляет собой один из немногих способов управления планетарно масштабными потоками энергии и биогеохимическим круговоротом веществ в агробиогеоценозах, главным дефектом которых является их разомкнутость.
Именно аграрная модель, которая никогда не отказывалась от наипрестижного приоритета сверхвысокой биопродуктивности, предусматривает хроническую потребность в минеральных удобрениях. Однако, если они и доходят до поля, то непременно оставляют много «темных» пятен в проблеме повышения эффективности фотосинтеза через посредничество питательных веществ, поступающих в его распоряжение из почвы [15].
В.В. Докучаев, П.А. Костычев, В.Р. Виль-ямс, А.Н. Соколовский, В.А. Ковда, Г.В. Доб-ровольський, В.Д. Муха и их последователи всегда считали ошибочным представление о воспроизводстве плодородия почвы регуляцией отдельных - химических или физических параметров [16, 17, 18]. Суммируя сказанное относительно проблем, методологически приближенных к окультуривающей коррекции естественного (в данном случае лесостепного педолитогенеза), заметим, что несмотря на фундаментальные наработки, мы все еще находимся далеко от идеала прагматической деятельности в пределах изучаемой почвенно-климатической зоны. Поэтому и остается пока в силе сакраментальная кантовская дилемма: как гармонизировать взаимоотношения биосферы и встроенного в нее социума, когда и экстенсивное и интенсивное сельскохозяйственное производство себя дискредитировали? Ответы мы должны искать в условиях жизненно важного диалога о невозможности человеческого существования посреди деградированных лесостепных ландшафтов, постоянно напоминающую россиянам весьма поучительную идеологему индивидуальной ответственности за содеянное ими на своей земле и биосфере в целом, инициируя этим сопротивление ослепленной вере в заранее гарантированный прогресс.
Результаты исследований. Серые лесные почвы Центрального Черноземья сформировались в результате тесного взаимодействия и взаимообусловленности двух процессов поч-вообразования-дернового и подзолистого. Интенсивное антропогенное воздействие на них неизбежно приводит к трансформации важнейших агрогенетических показателей, определяющих уровень плодородия. Направленность и степень агрогенной трансформации изучаемой почвы имеет ряд общих закономерностей и специфических особенностей в процессе окультуривания.
Гумусовый режим и трофность. Органическое вещество твердой фазы почвы являясь главным фактором динамичности почвообразовательного процесса в серых лесных оподзо-ленных почвах Центрального Черноземья определяет уровень их окультуривания. Это авторское заключение базируется на солидном массиве опубликованной почвенно-агрохими-ческой информации о влиянии окультуривания на количественные и качественные показатели гумусового режима. Благодаря классическим разработкам В.Р. Вильямса, С.А. Ваксмана, И.В. Тюрина, М.М. Кононовой, А.Н. Соколовского, Л.О. Александровой, В.В. Пономаревой, Д.С. Орлова, Н.И. Лактионова, В.Д. Мухи и других, было доказано, что органическое вещество является наиболее существенным компонентом любой почвы, которая перманентно находится в состоянии обновления, представленного двуединым процессом разложения первичной фитопродукции и связанного с ним синтеза специфических (сугубо гумусовых) веществ, которые способны актуально (биогео-химически) существовать уже вне физиобио-химических процессов перед заданной антиэнтропийной направленностью.
Дерново-подзолистое гумусообразование (таблица 1), если его не прерывает вырубка леса, наследует от своего дерново - аккумулятивного аналога много биогенных черт, которые приобретены в степи.
Именно в таких контрастных экологических условиях леса и степи сформировались типичные для лесостепной зоны серые лесные оподзоленные почвы на лессовидных суглинках, и они как и черноземы, при наличии поверхностного экогоризонта дернины или войлока) имеют содержание гумуса 5,2 %. Однако, вырубка леса и превращение биоценоза в агро-ценоз (пашню) приводит к резкому снижению содержания органического вещества до 2,63 %.
Таблица 2 - Изменение группового состава гумуса зональных типов почв под воздействием сельскохозяйственного использования
Таблица 1 - Влияние окультуривания на содержание и гумифицированность (%) органического вещества в темно-серой лесной почве Курской области___
Угодье Генетиче- Гумус, Гумифици- Детрит ГВ:Д Степень раз-
ский гори- % рованные Д, % ложения ор-
зонт вещества (ГВ), % ганического вещества, %
Лес А1(Не)0-20 5,20 3,40 1,62 2,09 65,4
Залежь А1(Не)0-14 3,18 1,9 1,28 1,48 59,7
Пашня А1(Не)пах 0-20 2,63 1,9 0,73 2,60 72,2
Пашня окультуренная А1(Не)пах 0-22 3,75 2,80 0,95 2,94 75,7
Пашня высоко-окультуренная А1(Не)пах 0-28 4,85 3,6 1.25 2,88 74,2
Угодье Мощность генетического горизонта Углерод С,%
общий гуминовых кислот фульво-кислот негидроли-зуемого остатка Сгк Сфк
Лес А1(Не) 0-20 3.26 0,82/25,2 0,74/22,8 1,70/52,0 1,10
Залежь А1(Не) 0-20 2.60 0,73/27,8 0,60/23,0 1,27/49,2 1,21
Пашня А1(Не)пах0-20 2.15 0,66/30,6 0,46/21,4 1,03/48,0 1,43
Пашня окультуренная А1(Не)пах0-22 3.40 1,19/35,0 0,62/18,2 1,60/46,8 1,91
Пашня высоко-окультуренная А1(Не)пах0-28 4.05 1,50/37,2 0,67/16,5 1,88/46,3 2,24
Производительность культивируемых аг-роценозов определяется степенью гумусиро-ванности почв, по сравнению с биоценозом (залежь), где функция лидера принадлежит не гумусовому состоянию, а фитоценотическому фактору. Эти альтернативные ситуации с нашей экспериментальной практики приведены здесь совсем не для того, чтобы игнорировать гумусовый режим, а совсем наоборот - в тех случаях, когда, например, мы применяем очевидно окультуривающие, но агрессивные относительно почвы (минеральные удобрения), следует делать стопроцентную ставку на структурные свойства почвы, приобретенные им исключительно благодаря гумуса. Только гумус снижает негативные влияния удобрений (соли, тяжелые металлы и т.д.) на почву, максимально увеличивая все положительные стороны окультуривания, которые реально срабатывают только на высокогумусных («тучных») почвах [7,19].
Приводя некоторые из полученных нами результатов определения общего гумуса, и его
форм мы констатируем, что на окультуренных вариантах пашни в слое 0-20 см было зафиксировано содержание общего гумуса: 3,75% -4,85% (таблица 2).
Эти показатели увеличения содержания гумуса можно объяснить тем, что процессы гумусообразования здесь активизируются благодаря увеличению численности представителей микробиоты именно на окультуренных вариантах, увеличением на них массы корней и активизацией ферментативной активности. Снижение гумусированности на неудобренных вариантах происходит за счет уменьшения детрита под влиянием минерализацион-ных процессов. Степень разложения органического вещества на пашне значительно выше, чем в лесу и составляет 72,2%. Органическая часть темно - серой лесной оподзоленной почвы в процессе сельскохозяйственного использования претерпевает влияние на неё ионов водорода вместе с алюминием и железом.
Нами установлено, что под влиянием окультуривания темно-серой лесной почвы
происходит увеличение отношения Сгк: Сфк почти вдвое. Кислотный гидролиз при обычном сельскохозяйственном использовании исследуемых почв приводят к минерализации и потере гумуса, при этом более интенсивно теряются (минерализуются) фульвокислоты, менее существенно уменьшается содержание негидролизуемого остатка, абсолютное количество гуминовых кислот изменяется крайне незначительно и нередко возрастает. Окультуривание исследуемых почв с внесением кальция повышает гумусообразование, при этом возрастает количество гуминовых кислот, связанных с кальцием.
Более пригодным для диагностики окультуривающего воздействия является аналитически простой, но не так часто применяемый, показатель водорастворимых органических веществ. Среди опубликованных ранее результатов есть много данных, которые свидетельствуют, что применение минеральных удобрений под полевые культуры вызывает повышение содержания водорастворимых органических веществ в почве. Объясняется это явление повышением минерализации фито-генных остатков под воздействием удобрений. В.Д.Мухой и др. было показано, что сельскохозяйственное использование черноземов сопровождается снижением водорастворимых органических веществ [12].
Нами на всех удобренных вариантах было зафиксировано увеличение их содержания в нижних слоях. Этим подтверждается факт увеличения миграционной способности этой весьма подвижной в исследуемой почве доли органического вещества. Выше мы уже показали, что по абсолютному содержанию водорастворимого гумуса исследуемые почвы являются слабо оподзоленными. Можно предположить, что такое содержание стимулируется новообразованием гумусовых веществ в
благоприятных для диспергации условиях усиленного гидроморфизма.
Еще одним объективным критерием степени окультуренности почв является предложенный М.А. Егоровым [8] показатель подвижного (в 0,2н №ОН) гумуса, который считается первоисточником азотного питания фи-тоавтотрофов и лесной микробиоты Он также является поставщиком важного биогенного элемента - доступного фосфора, а значит ему принадлежит также и ведущая роль в обеспечении высокой фитопродуктивности культивируемых растений. При этом меньшая их подвижность сочетается с меньшим содержанием в них углерода.
Исследования Поляковой Н.В., проведенные на серых лесных почвах подтвердили, что содержание подвижного гумуса может отражать их культурное состояние. Во многих публикациях показано, что последствия агрохимического окультуривания почв легко диагностируются именно по факту повышения подвижности гумуса [17]. Этот тезис нашел утверждение и в наших экспериментах. На всех вариантах, где ежегодно вносили удобрения, было отмечено увеличение содержания подвижных форм гумуса особенно в верхних слоях почвы (в нижних его содержание несколько уменьшается).
А.Н. Соколовский по-другому диагностировал качество гумуса разделяя его на активную (пептизируемую натрием) и пассивную (не пептизируется даже после удаления из почвы кальция) формы. Это направление в почвоведении получило дальнейшее развитие в работах В.Д.Мухи и его учеников [12].
Результаты исследований (таблица 3) свидетельствуют о стабильном увеличении содержания активного гумуса в темно-серой лесной почве при сельскохозяйственном использовании и окультуривании.
Таблица 3 - Влияние сельскохозяйственного использования темно-серой лесной оподзолен-
ной почвы на содержание активного и пассивного гумуса
Угодье Генетический горизонт Активный гумус (АГ) Пассивный гумус (111) АГ:ПГ
индекс мощность, см
Лес НЕ 3-20 1.04/20,0 4,16/80,0 0,25
Залежь НЕ 3-20 0,89/28,0 2,29/72,0 0,39
Пашня Н пах 0-20 1,05/40,0 1,58/60,0 0,66
Пашня окультуренная Н пах 0-24 1,39/37,0 2,36/63,0 0,60
Пашня высокоокуль-туренная Н пах 0-27 2,03/42,0 2,82/58,0 0,72
Содержание активного гумуса и величина отношения активного гумуса к пассивному (АГ : ПГ) связаны с генетическими особенностями исследуемой почвы.
Важной агрономической характеристикой гумуса, отражающей условия почвообразования, является отношение содержания в почве активного гумуса к пассивному (АГ : ПГ). Под воздействием сельскохозяйственного использования темно-серой лесной почвы величина отношения АГ : ПГ существенно возрастает, в верхнем горизонте при окультуривании от 0,6б до 0,72. Величина отношения АГ : ПГ является характерным показателем естественно-антропогенного почвообразования, которая отражает зональные особенности его развития. Окультуривание с внесением кальция способствует коагуляции и закреплению гумуса, образованию водопрочной агрономически ценной структуры.
Заключение. Тридцатилетние исследования показали, что генетически кислые темно-серые лесные почвы (лес) имеют содержание гумуса в гумусово-элювиальном горизонте 5-6 %. Однако, при интенсивной обработке (пашня) в процессе выращивания сельскохозяйственных культур содержание его снижается более, чем в два раза.
Комплекс окультуривающих мероприятий изменяет состав почвенного коллоидного комплекса (ПКК) в сторону существенного
увеличения в нем кальция и магния и снижения водорода, алюминия и железа. Нейтрализация реакции почвенного раствора и снижение гидролитической кислотности уменьшает элювиальные процессы, усиливается фиксация гумуса (в верхней части профиля), изменяется структура пахотного горизонта, превращаясь в пылевато - пороховидно-комковатую. Следовательно, основой экологического окультуривания серых лесных почв являются кальцийсодержащие соединения (известь, дефекат, мел, мергель и другие мелиоранты).
Интенсивное сельскохозяйственное использование темно-серой серой лесной почвы лесостепной зоны приводит к количественным и качественным изменениям, к существенной трансформации почвенного профиля, формируя новый генетический (пахотный) горизонт, который по агрохимическим показателям (содержание и качество гумуса, степень гумуси-рованности и др.) приближается к чернозему выщелоченному.
Таким образом, изменение количественных и качественных показателей органического вещества является результатом экологического и биогеохимического окультуривания темно-серой лесной почвы Центрального Черноземья, при сохранении общих закономерностей его развития.
Список использованных источников
1. Агропочвоведение / Под ред. В.Д. Мухи. - М.: Колос, 1994. - 528 с.
2. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. - Л.: Наука, 1980. - 286 с.
3. Вальтер Г. Общая геоботаника. - М.: Мир, 1982. - 261 с.
4. Вернадский В.И. Биосфера // Избр. тр. по биогеохимии. - М.: Мысль, 1967. - 367 с.
5. Добровольский Г.В. Значение почв в сохранении биоразнообразия // Почвоведение. -1996. - № 6. - С.694-697.
6. Дегтярев В.В. Гумус черноземов Лесостепи и Степи Украины.- Харьков: Майдан, 2011.360 с.
7. Дурманов Д.Н., Карпачевский Л.О. Почвоведение - наука о связях в природе // Почвоведение. - 1996. - № 2. - С. 148-151.
8. Егоров М.А. Подвижное органическое вещество почвы как один из показателей степени окультуренности её // Записки Харьк. с.-х. ин-та, Т.1. - Вып. 2. - Харьков, 1938. - С.3-38.
9. Ковда В.А. Основы учения о почвах. - М.: Наука. 1973. - Кн. 1, 2. - 448 с.
10. Ковда А.В. Биогеохимия почвенного покрова.- М.: Наука, 1985. - 262 с.
11. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. - М.: Агропромиздат, 1980. - 219 с.
12. Муха В.Д. Естественно-антропогенная эволюция почв (общие закономерности и зональные особенности). - М.: КолосС, 2004. - 271 с.
13. Недбаев В.Н., Малышева Е.В. Содержание гумуса в темно-серых лесных почвах и его трансформация в агроландшафтах Центрально-Черноземной зоны // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - № 8. - С. 65-70.
14. Недбаев В.Н., Малышева Е.В. Гумусовое состояние почв Центрального Черноземья и пути повышения его содержания // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - № 9. - С. 94-97.
15. Никитин БА. Плодородие биосферы и почв // Aгрохимия. - 1999. - № 8. - С. 82-92.
16. Плодородие почв и устойчивость земледелия (агроэкологические аспекты) // И.П. Макаров, В.Д. Муха, И.С. Кочетов и др. - М.: Колос, 1995.
17. Полякова Н.В. Эволюция серых лесных почв в агроландшафтах северной Лесостепи: ав-тореф. дис. докт. биол. наук. - М., 2012. - 46 с.
18. Пономарёва В.В., Плотникова ТА. Гумус и почвообразование. - Л.: Наука, 1980. - 221 с.
19. Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии (учение о почвенном гумусе). - М.-Л.: Сельхозгиз, 1937. - 269 с.
20. Человек и земля / Т.С.Мальцев, П.Д.Тищенко, М.Я.Лемешев и др. - М.: Aгропромиздат, 1968. - 331 с.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Agropochvovedenie / Pod red. V.D. Muxi. - M.: Kolos, 1994. - 528 s.
2. Aleksandrova L.N. Organicheskoe veshhestvo pochvy' i processy' ego transformacii. - L.: Nauka, 1980. - 286 s.
3. Val'ter G. Obshhaya geobotanika. - M.: Mir, 1982. - 261 s.
4. Vernadskij V.I. Biosfera // Izbr. tr. po biogeoximii. - M.: My'sl', 1967. - 367 s.
5. Dobrovol'skij G.V. Znachenie pochv v soxranenii bioraznoobraziya // Pochvovedenie. - 1996. -№ 6. - S.694-697.
6. Degtyarev V.V. Gumus chernozemov Lesostepi i Stepi Ukrainy'.- Xar'kov: Majdan, 2011.- 360
s.
7. Durmanov D.N., Karpachevskij L.O. Pochvovedenie - nauka o svyazyax v prirode // Pochvovedenie. - 1996. - № 2. - S. 148-151.
8. Egorov M.A. Podvizhnoe organicheskoe veshhestvo pochvy' kak odin iz pokazatelej stepeni okul'turennosti eyo // Zapiski Xar'k. s.-x. in-ta, T.1. - Vy'p. 2. - Xar'kov, 1938. - S.3-38.
9. Kovda V.A. Osnovy' ucheniya o pochvax. - M.: Nauka. 1973. - Kn. 1, 2. - 448 s.
10. Kovda A.V. Biogeoximiya pochvennogo pokrova.- M.: Nauka, 1985. - 262 s.
11. Kulakovskaya T.N. Optimizaciya agroximicheskoj sistemy' pochvennogo pitaniya rastenij. -M.: Agropromizdat, 1980. - 219 s.
12. Muxa V.D. Estestvenno-antropogennaya e'volyuciya pochv (obshhie zakonomernosti i zonal-ny'e osobennosti). - M.: KolosS, 2004. - 271 s.
13. Nedbaev V.N., Maly'sheva E.V. Soderzhanie gumusa v temno-sery'x lesny'x pochvax i ego transformaciya v agrolandshaftax Central'no-Chernozemnoj zony' // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2018. - № 8. - S. 65-70.
14. Nedbaev V.N., Maly'sheva E.V. Gumusovoe sostoyanie pochv Central'nogo Chernozem'ya i puti povy'sheniya ego soderzhaniya // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2018. - № 9. - S. 94-97.
15. Nikitin B.A. Plodorodie biosfery' i pochv // Agroximiya. - 1999. - № 8. - S. 82-92.
16. Plodorodie pochv i ustojchivost' zemledeliya (agroe'kologicheskie aspekty') // I.P. Maka-rov, V.D. Muxa, I S. Kochetov i dr. - M.: Kolos, 1995.
17. Polyakova N.V. E'volyuciya sery'x lesny'x pochv v agrolandshaftax severnoj Lesostepi: avtoref. dis. dokt. biol. nauk. - M., 2012. - 46 s.
18. Ponomaryova V.V., Plotnikova T.A. Gumus i pochvoobrazovanie. - L.: Nauka, 1980. - 221 s.
19. Tyurin I.V. Organicheskoe veshhestvo pochv i ego rol' v pochvoobrazovanii i plodorodii (uchenie o pochvennom gumuse). - M.-L.: Sel'xozgiz, 1937. - 269 s.
20. Chelovek i zemlya / T.S.Mal'cev, P.D.Tishhenko, M.Ya.Lemeshev i dr. - M.: Agropromizdat, 1968. - 331 s.
