Научная статья на тему 'Гумусное состояние почв Бурятии'

Гумусное состояние почв Бурятии Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
97
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Гумусное состояние почв Бурятии»

АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ БУРЯТИИ

Н.Н. Пигарева, д.б.н., ИОЭБ СО РАН, Т.М. Корсунова, к.б.н., Н.А. Пьянкова, к.б.н., Бурятская ГСХА

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 07-04-10017-к

Оценка гумусного состояния почв Бурятии по диагностическим признакам [1] выявляет значительные различия в уровне плодородия и в характере профильного распределения гумуса. Накопление гумуса, как и его распределение по профилю зависят от запасов фитомассы и глубины проникновения корней в почвенную толщу, а также от особенностей микробиологического режима почв.

Объектами исследований послужили почвы сельскохозяйственного использования: в сухостепной зоне - каштановые, в степной - черноземные, в лесостепи Селенгинского среднего-рья - серые лесные, в лесостепной зоне северо-востока Бурятии - лугово-черноземные мерзлотные, в таежно-лесной зоне севера региона - лесолуговые, дерново-глеевые, аллювиальные дерново-глеевые почвы.

Формирование каштановых, черноземных и серых лесных почв юга Бурятии происходит в условиях резко континентального климата с небольшим количеством осадков (180-350 мм) и суммой активных температур, равной 1700-2250°, под степными злаково-разнотравными ассоциациями с высотой травостоя 20-40 см и проективным покрытием 40-70% [2]. Почвообразующие породы, на которых распространены данные почвы, преимущественно легкого гранулометрического состава, чаще щебнистые. Для них характерна высокая водопроницаемость, малая водоудерживающая способность. Дефицит осадков способствует концентрации корневой массы растений в поверхностных слоях, при этом запасы доступной для растений влаги в корнеобитаемом слое незначительны.

Эти почвы характеризуются низким содержанием гумуса (его запасы не более 100 т/га в слое 0-30 см), небольшой емкостью катионного обмена. В составе поглощенных оснований преобладает кальций. Обращает внимание значительное количество по всему профилю почв подвижного фосфора и обменно-поглощенного калия. Реакция среды в верхней части профиля этих почв близка к нейтральной, в нижних горизонтах из-за наличия карбонатов становится щелочной. При дефиците влаги большая часть микробного ценоза в этих почвах представлена актиномицетами, устойчивыми к засухе, вследствие чего в почве преобладают окислительные процессы [3]. Минерализация новообразованных гумусовых веществ протекает относительно быстро, способствуя формированию гумусово-аккумулятивного горизонта небольшой мощности, с низким содержанием гумуса, слабо обогащенного азотом ввиду незначительной доли бобовых в составе травостоя.

Почвы юга Бурятии характеризуются небольшой мощностью гумусово-аккумулятивного горизонта с незначительным содержанием гумуса (1,6-4,7%) (табл. 1).

Гумус этих почв чисто гуматного типа, в составе гумуса доминирующей группой является негидролизуемый остаток, который составляет 45-52% от общего содержания углерода. Ведущую роль в составе гумусового комплекса почв играют гуминовые кислоты (30,1-40,7%), представленные в большей степени гуматами кальция (14,0-26,4%), которые имеют тенденцию повышения содержания с глубиной [2]. Группа фуль-вокислот занимает подчиненное положение (14,3-18,1%), что находит отражение в соотношении Сгк : Сфк, достигающих величин в верхнем горизонте 1,66-2,85.

Климатические условия севера Бурятии способствовали формированию мерзлотных почв. Среднегодовые температуры воздуха здесь равняются - 4,1-11,3°С, в 2-3 раза ниже, чем на юге Бурятии [4]. Сумма активных положительных температур (>10°) составляет в регионе всего 1101-1438°. Вся территория криолитозоны Бурятии расположена в зоне тайги. Лишь в южной ее части отмечается лесостепная раститель-

6

ность. Формирование пахотнопригодных мерзлотных почв происходит под растительностью разнотравно-злаковых ассоциаций на относительно выровненных, слабодренирован-ных территориях. При среднемноголетней годовой норме осадков 305-405 мм до 70% от их суммы выпадает во второй половине лета. Наибольшее увлажнение совпадает с самым тёплым временем года, создавая благоприятные условия для роста и развития растений во второй половине вегетационного периода. Влагоёмкость пахотного слоя почв криолитозоны высокая (40-60%). Диапазон активной влаги составляет более 20%, что благоприятно для обеспечения растений водой [5].

1. Содержание, запасы и фракционным состав гумуса

Гумус, % C % в % к C Сгк общ. Cфк НО

Каштановая

1,57-1,81 G,94 3G,1 18,1 51,8

Черноземная

2,48-4,7G 1,5G 4G,7 14,3 45,G

Серые лесные

2,15-2,48 1,31 34,9 17,5 47,6

Лугово-чернозёмная мерзлотная

5,1-7,8 4,6 2G,9 13,2 66,G

Лесолуговые мерзлотная

7,9-1G,G 5,G8 45,6 3G,2 24,2

Дерново-глеевые мерзлотная

2,2-9,8 3,33 3G,1 3G,1 39,7

Аллювиальная дерново-глеевая мерзлотная

3,5-5,9 2,88 29,9 29,G 41,1

Агрохимическое картирование показало, что мерзлотные почвы характеризуются, в большинстве случаев, среднесуг-линистым гранулометрическим составом. Количество подвижного фосфора в них колеблется от низких до высоких величин, подвижного калия - от среднего до повышенного уровня. Показатели содержания поглощенных катионов в этих почвах высоки и достигают в сумме до 45 мг-экв/100г почвы, в их составе преобладает кальций. Реакция почвенного раствора чаще всего слабокислая [6].

В криолитозоне Бурятии короткий период активного почвообразования и неудовлетворительный качественный состав растительного опада, (низкий процент бобовых, высокое содержание лигнина) приводят к замедленному темпу гумусо-образования и, казалось бы, не должны способствовать гуму-сонакоплению. Однако все изученные мерзлотные почвы этого региона характеризуются высоким содержанием грубого гумуса в верхних горизонтах. Этому способствует мерзлота, которая обеспечивает растения влагой даже в засушливые периоды, что сказывается на общем количестве вновь поступающего органического вещества, а неблагоприятный термический режим сдерживает интенсивность его минерализации.

Термический режим мерзлотных почв лимитирует интенсивность микробиологических процессов гумификации и минерализации органического материала, поскольку экологический оптимум микробоценоза (23-40°С) в изучаемых почвах практически не достигается: прогреваемость верхних слоев (0-20 см) до 20-22°С наблюдается непродолжительное время, тогда как температура нижележащих слоев не поднимается выше 15 °С. Все это сдерживает интенсивность деятельности микроорганизмов и биохимических процессов в мерзлотных почвах [3].

В мерзлотных почвах содержание гумуса в слое 0-20 см достигает 10%. Жесткий гидротермический режим мерзлотных почв приводит к тому, что основная масса корней (до

Плодородие № 1-2008

This document was created using

Solid Converter PDF

To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com

90%) сосредоточена в слое 0-20 см, что обусловливает, при высоком содержании гумуса в верхнем горизонте, небольшую мощность гумусового профиля и резкое снижение количества гумуса с глубиной. Запасы гумуса в 0-30 см слое мерзлотных почв составляют до 225 т/га.

По данным Чимитдоржиевой и Абашеевой [7], разложение органических остатков в лугово-черноземных мерзлотных почвах в течение одного года составляет всего 17%, тогда как в лугово-черноземных почвах южной части Бурятии этот показатель равен 46%.

Среди почв мерзлотного ряда максимальное содержание гумуса характерно для лесолуговых. Эти почвы чаще всего встречаются на предгорных шлейфах и имеют относительно благоприятное сочетание тепла и влаги, что способствует усилению темпов гумификации. Достаточно равномерное увлажнение лесолуговых мерзлотных почв летом способствует интенсивному развитию злаково-разнотравной растительности и формированию хорошо развитого гумусового горизонта. Профильное распределение гумуса в лесолуговых мерзлотных почвах типично для всех мерзлотных почв - с глубиной резко убывает, однако даже на глубине 50 см количество гумуса в них составляет 1,2%. В мерзлотных почвах резко убывающий тип профильного распределения гумуса оказался не единственным, для них характерны многотипные гумусовые профили [8].

Расчёты показывают, что во всех почвах с глубиной на фоне резкого уменьшения среднего содержания гумуса, наблюдается расширение интервала между пределами (шт-шах) и увеличение дисперсии, в частности коэффициент вариации достигает 90%. В почвах без выраженного криоморфизма вариабельность содержания гумуса также растет с глубиной, но коэффициент вариации значительно меньше [6].

В мерзлотных почвах негидролизуемый остаток гумуса является преобладающим компонентом в составе гумусового комплекса, содержание которого увеличивается в более глубоких горизонтах, достигая 75% от общего углерода. В отличие от большинства мерзлотных почв лесолуговые характеризуются низким содержанием негидролизуемого остатка гуму-

са в пахотном горизонте, что, по мнению Кленова и Корсуно-вой [9], свидетельствует о большей растворимости и молодости гумуса верхней части профиля.

В мерзлотных почвах, где часто наблюдается избыточное увлажнение, увеличивается выход фульвокислот. Характер гумусового профиля дерново-глеевых мерзлотных почв отражает равное соотношение гуминовых и фульвокислот в органогенном горизонте и фульватно-гуматный тип гумуса в нем. Для мерзлотных почв характерно повышенное количество подвижных ГК и ФК, что, как правило, характерно для гид-роморных почв [9].

Таким образом, оценивая гумусное состояние изученных почв, можно констатировать, что основные показатели гу-мусного состояния почв складываются в соответствии с зональными биоклиматическими особенностями. Для всех почв Бурятии характерной особенностью является резкое снижение гумуса с глубиной, средняя обогащенность гумуса азотом, высокое содержание негидролизуемого остатка.

Литература

1. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв // Почвоведение. 2004. №8. - С.918-927. 2. Загузина Н.А. Содержание и формы соединений элементов питания в целинных и пахотных почвах Бурятии: Автореф. Дис. ... канд. Биол. Наук. - Л. Пушкин, 1977. - 20 с. 3. Нимаева С.Ш. Микробиология криоаридных почв (на примере Забайкалья).- Новосибирск: Наука, 1992.- 176 с. 4. Агроклиматический справочник по Бурятской АССР.-Л.:Гидрометиздат, 1974.- 166 с. 5.Вторушин В.А., Пигарева Н.Н. Криоморфные почвы: перспективы их эффективного использования. - Улан-Удэ.: Изд-во БНЦ СО РАН. 1996. -293 с. 6. Пигарева Н.Н., Корсунов В.М. Агрохимическая характеристика почв криолито-зоны Забайкалья. - Улан-Удэ.: Изд-во БНЦ СО РАН. 2004. -204 с. 7. Чимитдоржиева Г.Д., Абашеева Н.Е. Гумусное состояние почв Бурятской АССР // Агрохимия.- 1986.- № 4.- С. 56-62. 8. Куликов А.И., Соболев С.Д. Морозобойные трещины и их почвенно-генетическое значение //Почвоведение.- 1986. -№°2.- С. 151-154. 9. Клёнов Б.М., Корсунова Т.М. Гумус некоторых типов почв Западной Сибири.-Новосибирск: Наука, 1976.- 158 с.

Плодородие № 1-2008

This document was created using

Solid Converter PDF

To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com

7

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.