CC BY
10в
естник АПК
Науки о земле —— № 3(7), 2012 1
123
УДК 631.445.4:2-633:631.434.6(470.6)
Цховребов В. С., Фаизова В. И., Калугин Д. В., Никифорова А. М., Новиков А. А.
Tshovrebov V. S., Faizova V. I., Kalugin D. V., Nikiforovа A. M., Novikov A. A.
ЭВОЛЮЦИЯ И ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЁМОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
EVOLUTION AND DEGRADATION OF THE CENTRAL CISCAUCASIAN CHERNOZEMS
Приведены основные причины деградации почв: слити- The article stated that the main causes of soil degradation
зация, осолонцевание, подтопление, засоление, ухудше- are slitization, alkalinization, underflooding, salinization, dete-ние состава и снижение содержания элементов питания. rioration of structure and reduction of nutrients. The main factor В условиях целины основной фактор эволюции чернозе- of the evolution of virgin chernozems is time. мов - время. Keywords: chernozem, the Central Ciscaucasia, slitization,
Ключевые слова: черноземы, Центральное Предкавка- underflooding, clay minerals, polysilicon acids, power зье, слитизация, подтопление, глинистые минералы, поли- elements. кремневые кислоты, элементы питания.
Цховребов Валерий Сергеевич -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения им. В. И. Тюльпанова Ставропольский государственный аграрный университет Тел. 8(8652) 71-60-56 E-mail: tshovrebov@mail.ru
Фаизова Вера Ивановна -
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент кафедры почвоведения им. В. И. Тюльпанова
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел. (8652) 71-60-56
E-mail: stavpochvoved@yandex.ru
Калугин Дмитрий Васильевич -
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент кафедры почвоведения им. В. И. Тюльпанова
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел. (8652) 71-60-56
E-mail: stavpochvoved@yandex.ru
Никифорова Анастасия Михайловна -
ассистент кафедры почвоведения им . В . И . Тюльпанова Ставропольский государственный аграрный университет Тел. (8652) 71-60-56 E-mail: stavpochvoved@yandex.ru
Новиков Андрей Анатольевич -
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент кафедры почвоведения им. В. И. Тюльпанова
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел. (8652) 71-60-56
E-mail: stavpochvoved@yandex.ru
Черноземные почвы Центрального Предкавказья в настоящее время претерпевают значительные изменения. В первую очередь это происходит за счет антропогенного фактора. Наибольшую антропогенную нагрузку черноземы испытывают при вовлечении их в сельскохозяйственное производство [1].
Наиболее острыми экологическими проблемами для черноземов вообще и для Черно-
Tskhovrebov Valery Sergeevich -
Doctor in Agriculture, Professor of Department
of Soil Science named after V. I. Tulpanov
Stavropol State
Agrarian University
Tel. (8652) 71-60-56
E-mail: tshovrebov@mail.ru
Faizova Vera Ivanovna -
Ph. D. in Agriculture, Docent of Department
of Soil Science named after V. I. Tulpanov
Stavropol State
Agrarian University
Tel. (8652) 71-60-56
E-mail: stavpochvoved@yandex.ru
Kalugin Dmitry Vasilievich -
Ph. D. in Agriculture, Docent of Department
of Soil Science named after V. I. Tulpanov
Stavropol State
Agrarian University
Tel. (8652) 71-60-56
E-mail: stavpochvoved@yandex.ru
Nikiforova Anastasia Mikhailovna -
Assistant of Department
of Soil Science named after V. I. Tulpanov
Stavropol State
Agrarian University
Tel. (8652) 71-60-56
E-mail: stavpochvoved@yandex.ru
Novikov Andrey Anatolievich -
Ph. D. in Agriculture, Docent of Department
of Soil Science named after V. I. Tulpanov
Stavropol State
Agrarian University
Tel. (8652) 71-60-56
E-mail: stavpochvoved@yandex.ru
земов Центрального Предкавказья в частности в последнее время считаются:
1) их слитизация и осолонцевание;
2) подтопление, оглеение и вторичное засоление;
3) ухудшение состава (органического, минерального и органно-минерального комплексов) и свойств (физических, водных, физико-химических, биохимических и т. д.);
124
Др Ставрополья
научно-практическии журнал
4) обеднение минеральной основы, выщелачивание щелочных и щелочно-земельных элементов (особенно карбонатов кальция и гипса);
5) снижение содержания элементов питания.
Все это приводит к переходу одного подтипа (или рода, вида) черноземов в другой. Например: черноземов обыкновенных в выщелоченные, автоморфных - в гидроморфные, зональных - в засоленные или ослитованные, средне-гумусных в малогумусные и т. д. В результате резко изменяется биопродуктивность почв: снижается урожайность и ухудшается качество получаемой продукции.
Чернозёмы Центрального Предкавказья образованы в основном на лёссовидных суглинках и майкопских глинах морского генезиса. Исследования, начатые в 1988 г., проводили на целинных и пахотных угодьях. Кроме того, использованы материалы исследований при раскопке курганов-могильников и сопоставлении данных погребённых и современных почв.
Установлено, что для черноземов, сформированных на лёссовидных суглинках, процесс почвообразования обусловливает следующий эволюционный ряд: черноземы южные ^ обыкновенные ^ типичные ^ выщелоченные ^ оподзоленные. Трудно представить, что образуясь на карбонатной лессовой породе, черноземы сразу перешли в разряд выщелоченных. Они обязательно прошли карбонатную стадию.
Основным фактором в эволюционном изменении черноземов выступает время и скорость почвообразования, обусловленная климатическим фактором. Именно температурные условия и условия увлажнения определяют биомассу растений и срок вегетации сообщества целинных травянистых ассоциаций. Это, в свою очередь, определяет темпы поступления энергии для почвообразовательного процесса и эволюции почв.
Из всего эволюционного ряда черноземов в Центральном Предкавказье редко встречаются типичные и почти нет оподзоленных. Формирование типичных черноземов происходит в условиях менее континентального и более мягкого климата, когда вегетационный период более длительный и в почву идет непрерывный приток энергии и органического вещества. Для черноземов оподзоленных необходимы более влажные условия, гарантирующие переход степи в лесостепь и в лес.
Эволюция черноземов на ранних стадиях сопряжена с увеличением мощности почвенного профиля и накоплением органического вещества. Для более поздних стадий развития характерно освобождение профиля от карбонатов кальция, а вместе с ним и от других щелочных и щелочноземельных элементов. Потенциал плодородия, более высокий для черноземов южных и обыкновенных, неуклонно снижается к черноземам выщелоченным. Но общее состояние плодородия ещё на высоком уровне, пока не вмешался человек.
Для эволюции черноземов, образованных на элювии майкопских глин морского генезиса, характерно рассоление, рассолонцевание, увеличение мощности почвенного профиля и содержания органического вещества, а также новообразование карбонатов кальция в процессе педогенеза. Скорее всего, их эволюция шла по такому пути: солончаки ^ солончакова-тые ^ солонцевато-солончаковатые ^ солонцы ^ солонцевато-слитые ^ солонцеватые ^ зональные чернозёмы.
За все время голоцена для черноземов, образованных на лессах и лессовидных суглинках, характерно увеличение эффективного плодородия от черноземов южных к обыкновенным и снижение к выщелоченным. Черноземы, образованные на элювии майкопа, за истекший период только наращивают своё эффективное плодородие.
На пашне происходит отчуждение продукции. Биологический круговорот веществ разомкнут. Произрастание одного вида растений на агроценозе гарантирует напряженность, неупорядоченность, изменчивость и неоднородность циклов почвообразования. Растение, лишенное притока элементов питания, высвобождающихся при разрушении органического вещества, мобилизует все силы на разрушение минеральной материи [2].
Происходящее на пашне уплотнение и обес-структуривание почв, на наш взгляд, связано с перестройкой в составе минеральной части почвенного тела. Происходит новообразование сильнонабухающих минералов смектитовой группы. Так, на целинных участках чернозёмов обыкновенных в верхнем горизонте смектиты отсутствуют. На пашне после 50-70 лет эксплуатации их количество возрастает до 20 % и выше от суммы глинистых минералов. Кроме этого, при активизации процессов выветривания алюмосиликатов образуется большое количество кремневых соединений, способных «цементировать» почвенные агрегаты. Эффект этот называется слитизацией почв. Вызывается он как отдельным, так и совместным действием новообразованных набухающих минералов и гидрофильных кремниевых соединений. Степень проявления слитизации может также зависеть от степени освобождения почвенного профиля от карбонатов кальция [3].
За последние 45-50 лет территория Центрального Предкавказья, да и всего Северного Кавказа оказалась ареной орошения и обводнения огромных территорий. Массовое строительство современных ирригационных систем резко увеличило густоту гидрографической сети, которая в условиях края составила 0,13 км/км2, а за счет орошения возросла до 0,42 км/км2. КПД оросительных систем составляет всего 0,4 %. Происходит фильтрация воды в грунты из оросительных систем, водохранилищ, временных накопителей, прудов. Уровень грунтовых вод в Ставропольском крае с глубиной 1-2 м составляет 7 % и с глубиной 2-3 м - 21 %.
в
естник АПК
Ставрополья
№ 3(7), 2012
Наукиоземле
125
На территории Северного Кавказа построено более 80 крупных оросительных систем и ряд огромных водохранилищ. К их числу относятся Цимлянское, Краснодарское, Пролетарское, Веселовское, Сенгилеевское, Новотроицкое, Чограйское и др. К настоящему времени длина магистральных, распределительных и оросительных каналов в регионе составляет более 70 тыс. км [4].
Существенную роль в подъеме грунтовых вод играет и переброска почти трети стока рек Дона и Кубани, естественных артерий Азовского морского бассейна, в засушливые Донецко-Донскую, Сало-Манычскую и Терско-Кумскую низменности и в Каспийский бассейн. Из бассейна Азовского моря изъято и переброшено в бассейн Каспия более 150 млрд м3 воды. Это почти половина общего объема воды Азовского моря, который равен 320 км3 [5].
В условиях подтопления почв и увеличения их влажности выше предельной полевой влаго-емкости развивается процесс глееобразования. Он сопровождается восстановлением окисных соединений металлов с несбалансированным выносом железа. Почва становится мажущимся, пластичным, при высыхании бесструктурным веществом с характерным болотным запахом.
Литература
1. Цховребов В. С. Агрогенная деградация черноземов Центрального Предкавказья. Ставрополь : АгрУс, 2003. 224 с.
2. Применение горных пород в качестве удобрения подсолнечника / В. С. Цховребов, Д. В. Калугин, В. И. Фаизова, А. А. Новиков // Агрохимический вестник. 2011. № 4. С. 14.
3. Фаизова В. И., Лысенко В. Я., Марьин
A. Н. Сравнительная характеристика черноземов обыкновенных и солонцеватых зон неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Материалы V Съезда Докучаевского общества почвоведов им.
B. В. Докучаева. Ростов/н Д, 2008. С. 314.
4. Дорожко Г Р, Вольтерс И. А. Влияние предшественников озимой пшеницы на строение пахотного слоя почвы // Аграрная наука. 2007. № 4. С. 11-12.
5. Слюсарев В. Н. Свойства черноземов Западного Предкавказья и обеспеченность их серой // Тр. Куб. ГАУ. 2006. Вып. 2.
C. 157-165.
6. Есаулко А. Н., Гречишкина Ю. А., Подкол-зин О. А. Изменение агрохимических показателей чернозема выщелоченного под влиянием оптимизации систем удобрений в севообороте // Проблемы агрохимии и экологии. 2009. № 1. С. 3-7.
7. Войсковой А. И., Балацкий М. Ю., Галкин А. П. Динамика изменения качества зерна пшеницы, возделываемой в Ставропольском крае // Агрохимический вестник. 2011. № 4. С. 6-7.
Происходит подкисление почв. На целине оно не выражено. Но на пашне, как показали исследования, рН опускается на единицу и ниже, по сравнению с целиной. Менее заметны изменения кислотно-щелочного потенциала на карбонатных чернозёмах и более заметно на их выщелоченных аналогах.
Количество органического вещества имеет тенденцию к постоянному снижению. Начиная с 1968 г в целом такое снижение составило около 30-35 %.
Наблюдается значительное уменьшение содержания элементов питания [6]. Чернозёмы по содержанию подвижных форм фосфора и серы перешли из разряда со средней обеспеченности в разряд с низкой обеспеченностью, по калию - из высокой в разряд повышенной и средней обеспеченности. Значительное снижение претерпевают практически все подвижные формы микроэлементов, кроме бора.
Благодаря этому мы забыли, когда получали сильное и ценное зерно [7]. Еще в начале 1980-х годов вся продукция озимой пшеницы шла 1-го и 2-го классов. Содержание клейковины в зерне составляло более 30 % и нередко поднималось до 40 %. В настоящее время мы получаем около половины зерна 3-го класса. Большинство продукции идёт 4-м классом или фуражом.
References
1. Tskhovrebov V. S. Agrogenic degradation of chernozems of the Central Ciscaucasia. Stavropol : AGRUS, 2003. 224 p.
2. Use of rocks sunflower fertilizing / V. S. Tskhovrebov, D. V. Kalugin, V. I. Faizova, A. A. Novikov // Bulletin of agricultural chemistry. 2011. № 4. P. 14.
3. Faizova V. I., Lysenko V. Y., Marin A. N. Comparative characteristics of chernozem of ordinary and alkaline zones in unstable moistening of the Stavropol region // Materials from the 5th Congress of the Dokuchaev Soil Science Society named after V. V. Dokuchaev. Rostov-on-Don, 2008. P. 314.
4. Dorozhko G. R., Wolters I. A. Effect of winter wheat precursors on the structure of arable land layer // Agricultural Science. 2007. № 4. P. 11-12.
5. Slyusarev V. N. Properties of black soil of the Western Ciscaucasia and their sulphur sufficiency // Kuban SAU.Kras-nodar, 2006. Issue 2. P. 157-165.
6. Esaulko A. N. Grechishkina Yu. A., Podkolzin O. A. Changes of agrochemical indicators of chernozem leached under the influence of optimization of fertilizers systems in crop rotation // Problems of agricultural chemistry and ecology. 2009. № 1. P. 3-7.
7. Voiscovoy A. I., Balatsky M. J., Galkin A. P. Changes in quality of the wheat cultivated in the Stavropol region // Bulletin of agricultural chemistry. 2011. № 4. P. 6-7.
