CC BY
44
Таблица
Фитотоксичность почвы при применении акварина
Вариант ! Фитотоксичность* по всхожести семян Фитотоксичность по длине корешков Фитотоксичность по длине стебельков Фитотоксичность по комплексу показателей
шт. % шт. % шт. % %
Вода(чистый контроль) 23,3 100 26,1 100 20,8 100 100,0
Исходный раствор акварина 25,0 107,3 24,4 93,5 16,9 81,2 94,0
Щелочной раствор акварина 14,3 61.4 8,8 33,7 11,0 52,9 49,3
Кислый раствор акварина 28,0 120,2 23,3 89,3 28,2 135,6 115.0
* Токсичной считается почва, вызывающая угнетение прорастания семян на 20-30% и более по отношению к контролю.
Анализ подученных результатов показал, что исходный раствор акварина не увеличивает фитотоксичность почвы и близок по своему влиянию на прорастание семян салата к водопроводной воде. Щелочной раствор акварина, полученный в результате электрохимического разделения исходного раствора, оказывает выраженное угнетающее влияние на прорастание семян, почти на 40% снижая их всхожесть, на 66,3% - длину корешков и на 47,1% - длину стебельков. В среднем, по комплексу показателей, фитотоксичность щелочного раствора акварина достигает 50,7%.
Кислый раствор акварина, являясь антиподом щелочного, оказывает на прорастание семян кресс-салата противоположное действие. Он на 20% увеличивает всхожесть семян и на 35% - длину стебельков. Однако при этом отмечается уменьшение длины корешков на 10,7%, что еше не свидетельствует о токсичности
почвы, но все же может указывать на определенное угнетающее влияние кислого раствора на рост корней.
По результатам определения фитотоксичности электрохимически разделенных растворов акварина установлено, что щелочной иошшй раствор удобрения значительно увеличивает фитотоксичность почвы и приводит к очень существенному угнетению прорастания семян индикаторного растения. В то же время кислый ионный раствор существенно повышает всхожесть семян и скорость развития стебельков проростков. Таким образом, нами установлено, что ионные растворы акварина обладают свойствами, существенно отличающимися от свойств раствора исходного удобрения, и оказывают существенное влияние на фитотоксичность почвы. Полученные результаты позволяют сделать заключение о возможности и необходимости продолжения исследований по данному направлению.
КЛАССИФИКАЦИЯ СТРУКТУР ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА СРЕДНЕЙ ОБИ Н.Ф. Опрышко, С.И. Грибов, С.И. Гаськов
Классификация структур почвенного покрова является одной из актуальных проблем почвенной картографии. Поэтому апробация имеющихся классификаций (Фридланд, 1972, 1984; Грибов, 1996) в разных природных регионах имеет важное научное и практическое значение.
Конкретные почвенные структуры (ЭПС, ППС, СПС) обладают важнейшими свойствами региональных единиц: неразо-рванностью ареалов, индивидуальностью, генетическим единством. Однако при почвенных исследованиях практическое значение имеет изучение общих, повторяющихся типичных черт конкретных струк-
тур. Таким образом, при картографировании мы имеем дело со множеством типичных, похожих, неоднократно повторяющихся в пределах определенных единиц зонально-провинциального строения конкретных структур почвенного покрова (СПП).
В качестве модели (типологической) единицы, отражающей в обобщенной форме существенные черты и взаимосвязи, нами приняты почвенные комбинации (ПК), (Фридланд, 1972). Они могут быть представлены в виде записи индексами, текстового описания, карты, профиля.
Самые общие подходы к типизации неоднородности почвелшого покрова (ПП) даны в работах В.В. Докучаева (1883),
Н.М. Сибирнева (1900). В работе С.С. Пе-уструева (1915) введено представление о двух таких крупных классификационных группах, как ГЖ-комилексах и сочетаниях. Значительный материал по группировке ПК в связи с их сельскохозяйственным использованием имеется в работах И.И. Ка-нивец и А.И. Гнатовской (1932), а также в работах Г. Хаазе и Р. Шмидта (Haase, Shmidt, 1970).
Из работ зарубежных авторов в этом плане следует отметить публикации Г. Мильна (Milne, 1935, 1936). Автор на основе изучения закономерностей чередования почв на двучленной породе, связанных с изменением условий дренажа, ввел для таких комбинаций название “Катены”. Дальнейшее развитие учение о катенах получило в работах Г.М. Бушнелла (Bushnell, 1944, 1958).
В современной литературе наибольший интерес, на наш взгляд, представляют классификационные схемы неоднородности почвенного покрова, предложенные Я.М. Годельманом (1981, 1983). Его схемы основаны на следующих показателях: состав компонентов структуры, характер взаимосвязи компонентов, геометрическая характеристика ареалов компонентов.
Классификация СПП Молдавской ССР (Крупенников и др., 1972) основана на количественных показателях пестроты ПП. Высший таксон - тип структур - определяется типом ландшафта. Выделены степной, лесостепной и лесной ТИЛЫ СПП.
Г.В. Добровольским и М.Н. Строгановой (1972) в основу классификации СПП дельты р. Терек положен эволюционноэкологический принцип. Авторами выделены типы: дельтово-морской, дельтовоаллювиальный и приморский. Типы, в свою очередь, разделены на подтипы; гид-роморфный, полупустынный и др. Подтипы могут быть разделены на антропогенные модификации - например, интенсивно-орошаемый.
Для Белорусского полесья разработана классификация (Котович, 1980), включающая шесть таксонов; класс, семейство, тип, подтип, род. вид. Основная единица классификации ПК - тип - определяется по приуроченности комбинаций к определенным типам геохимического ландшафта (элювиальные, супераквальные и др.).
В.М. Фридландом (1972, 1980, 1984) разработано несколько таксономических классификаций СПП. Первоначально (1972) проводилось разделение СПП на простые и сложные почвенные комбинации. Для простых комбинаций предлагалась группировка их по характеру связей между ЭПА (класс) и классификационной принадлежностью ареалов (тип). Разделение сложных комбинаций проведено также по характеру связей и контрастности компонентов, но уже не только между ЭПА, но и между комбинациями более высокого порядка (подпорядок, разряд).
Во второй таксономический системе классификации В.М. Фридланд (1980, 1984) преложил учитывать четыре характеристики СПП: ведшее значение мпкро-или мезоструктур, механизм связей между компонентами ПП, состав и соотношение компонентов, генетико-геометрическое строение ПП. Всего в данной таксономической системе выделено шесть таксонов: категория, формация, разряд, семейство, подсемейство, форма.
Краткий анализ вышеприведенных классификаций ПК показывает, что авторы строят их на различных принципах и вкладывают в один и тот же таксон разное содержание.
Не вступая в дискуссию с авторами на предмет обоснованности той или иной классификации СПП, отметим, что само
разнообразие этих классификаций затруд-няет или не позволяет проводить сравнение территорий, на которые есть почвенные карты, составленные с использованием разных классификаций. Это, в свою очередь, приводит к затруднениям при разработке природно-хозяйственного рай-онирования, оценке типов лесных территорий и т.д.
По понятным причинам мы не смогли опробировать все рассмотренные классификации СПП для природных условий Средней Оби и степени изученности ПП и выбрать наиболее приемлемую. Поэтому в качестве основы при изучении почвенного покрова региона нами принята классификация В.М. Фридланда (1984), которая ранее была частично опробирована в Западной Сибири некоторыми исследователями (Бурлакова, Шурыгина, 1984; Грибов, 1996): категория, формация, разряд, семейство, подсемейство, форма. Следует подчеркнуть, что в одну классификационную единицу можно объединять лишь СПП одного уровня организации. При этом саму классификацию можно использовать, согласно В.М. Фридланду (1980), для любых хорологических таксонов (ЭПС, ППС, СПС) и в зависимости от необходимой степени детализации принимать для этого все таксоны или только некоторые (семейство, форма).
Следует заметить, что все ПК подразделяются ка крупные группы, которые не имеют строгой таксономической принадлежности.
Комбинации, в которых между ПА генетические связи отсутствуют, называют
почвенными рядами. В качестве примера можно привести комбинаций ареалов горных почв разной степени щебнистости или комбинации ареалов равнинных почв, различие которых определяется гранулометрическим составом самих почв и почвообразующих пород. Почвенные комбинации, в которых между ПА существуют тесные генетические связи, называются почвенными цепями (Фридланд, 1984), например, комбинация подзолистых почв гривистых повышений с болотно-подзолистыми почвами межгривных понижений.
Почвенные ряды и цепи делятся на классы ПК. Классы ПК в соответствии с иерархией СПП, относящиеся к почвенным цепям, могут быть представлены: комплексами, когда ЭПС образована контрастными микромассивными ЭПА; пятнистостями - ЭПС образованы неконтрастными микромассивными ЭПА; сочетаниями - ЭПС, ППС. СПС образованы в разной степени контрастными мезомас-сивными ареалами; вариации - ЭПС, ППС, СПС образованы неконтрастными мезо-массивными почвенными ареалами.
Комбинации почвенных рядов разделяются на следующие классы: микроташеты, когда ЭПС образованы неконтрастными, микромассивными ЭПА; микромозаики -ЭПС образованы контрастными, микромассивными ЭПА; ташеты - ЭПС, ППС, СПС образованы неконтрастными мезо-массивными ареалами; мозаики - ЭПС, ППС, СПС образованы контрастными ме-зомассивными почвенными ареалами.
На территории Средней Оби вьщелены все классы почвенных комбинаций:
№ ПК Индекс ПК
1 Пиж, ПД, БИТ
3 п^+Пз^+ввтг
9 АБТ-АБЛ-БН
50 БВТ • БПТ
64 пу*пл
65 Пп-Пу
Классы и семейства ПК
- комлексы подзолистых иллювиально-железистых, дерново-подзолистых и болотных низинных;
- сочетания торфянисто-мелкоподзолисто-глеевых, среднеподзолистых иллювиально-железистых с болотными верховыми торфяными;
- вариации аллювиальных болотных торфяных, аллювиальных лугово-болотных с болотными низинными;
- пятнистости болотных верховых торфянисто-глеевых с болотными переходными торфянисто-глеевыми;
- микромозаики подзолистых (обычных) супесчаных и легкосуглинистых;
- микроташеты подзолистых (обычных) песчаных и супесчаных;
101
66
ГБЛлх ГБЛаа
- мозаики горных бурых лесных щебнистых с горными бурыми щебнисто-каменистыми;
- ташеты глеевато-таежных оподзоленных среднесуглинистых и тяжелосуглинистых.
С учетом вышесказанного нами в окончательном варианте принята классификация В.М. Фридланда (1980), но без 2 высших таксонов (категория, формация): разряд, семейство, подсесмейство, форма.
Разряды СПП отражают характер перемещения масс между компонентами, механизм дифференциации ПП и свойства почв дифференцирующим ПП.
По характеру перемещения масс между компонентами СПП в регионе нами выделена группа водно-миграционных почвенных комбинаций. В этих комбинациях различия между компонентами связаны с перемещением поверхностных, почвенных и грунтовых вод и растворенных в них веществ. Среди водно-миграционных в округе наиболее широко распространены диф-Ференциально-увлажненые ПК, например: ПК55 (П2ИЖ; П2ТГ, БВТ,) + (БИТ, Б ПТ, БВТ) - дифференцированно-увлажненное простое сочетание комплексов подзолистых, болотных верховых, переходных и низинных;
ПК<] (ПБ, ПБ1, БВТ) - дифференцированно-увлажненный комплекс болотно-
грун-
ПК47
ПК48
ПК7!
ПГ3иж-ьПГ2+П3
ПГ3И™ ПБ3ИЖ
ПБ2-ПБ2И
Разряд дифференцированно-ожелезнен пых ПК наиболее широко представлен в Среднеобской низменности, в бассейне р. Северная Сосьва, верховьях р. Вах. Накопление окислов железа в одном из компонентов происходит за счет почвенногрунтовых вод. Морфологически накопле-
ПК67 пл* -ПДЛЩ/
пк68
ТжсхТ*
подзолистых поверхностно-глеевых, тово-глеевых и болотных верховых;
ПЮ)6 (П, ПГ, ПБ) - дифференцирован-но-увлажненый комплекс подзолистых, глееподзолистых и болотно-подзолистых.
В простых сочетаниях комплексов (ПК55) наиболее увлажненные комплексы болотных почв лежат в понижениях. Поэтому эти комбинации можно отнести к подчиненно-гидроморфяым. Здесь поток влаги и веществ направлен от комплексов подзолистых с болотными к комплексам болотных почв.
На очень плоских, перекрытых тяжелыми суглинками водоразделах, распространены автономно-гидроморфные комбинации (ПК46). В этих комбинациях наиболее увлажненные почвы занимают высокие элементы рельефа и поток влаги направлен не к ним, а от них.
Другой разряд ПК - дифференпирован-но-ожедезненных сочетаний, комплексов и вариаций - имеет, как и предыдущий, значительное распространение в округе. В качестве примера можно привести следующие комбинации:
- элементарное сочетание глееподзолистых иллювиальножелезистых неглубоких с глееподзолистыми мелкими и подзолистыми орудинелыми неглубокими;
- комплекс глееподзолистых иллювиально-гумусовожелезистых неглубоких с болотно-неглубокоподзолистыми иллювиально-железистыми;
- элементарные вариации болотно-мелкоподзолистых (обычных) и иллювиально-железистых.
ние оксидов железа в профиле почв проявляется в виде охристых, ржавых пятен, Рудаковых "зерен’’ и бобовинок”.
Значительную роль в ПП округа принадлежит ПК литогенного разряда. В равнинной части имеют распространение следующие литогенные ПК;
- микромозаики подзолистых языковатых легкосуглинистых и дерново-подзолитых среднесуглинистых и деоново-подзолистых поверх ностно-глееватых тяжелосуглинистых;
- элементарные мозаики глеевато-таежных оподзоленных средне-суглинистых и глеевато-таежных неоподзоленных глинистых;
- элементарные ташеты болотно-подзолистых грунтово-глеевых и болотно-подзолистых поверхностно-глеевых.
ор
В приполярном Урале господствуют среди литогенных ПК мозаики и михромозаики:
mr T’Tiri ГСП АД - мозаики горных бурых лесных щебнистых с горными бурыми
111ч. 1 о 1 I ЬЛ х 1 ЬЛ _
щебнисто-каменистыми;
„„„да а *г,* . ' микромозаики щебнисто-каменистых горных подбуров. ске-
11 К. 102 1 lib С А
летных и выходов горных пород.
Для всех ПК литогенного разряда характерна неупорядоченность ареалов.
Разряды делятся на семейства. Семейства отражают классификационную принадлежность компонентов ПК. Эта принадлежность, по В.М. Фридланду (1984), может определяться единицами различного таксономического уровня в зависимости от степени классификационного различия компонентов. Так, в вышеприведенных примерах ПК^9 относится к подтиповому семейству грунтово-глеевых и поверхно-стко-глеевых болотно-подзолистых комбинаций, а ПК71 - родовому семейству болотно-подзолистых обычных и иллюви-ально-железистых комбинаций.
Семейства, в свою очередь, делятся на подсемейства. Таксон подсемейства отражает количественное соотношение площадей компонентов, образующих комбинации, которое обычно показывается процентом участия каждого из компонентов. Например, ПК, записанная такими индексами, как БНТ, БВТ (90,10), следует читать: семейство болотных нюшнык тор-фянисто-глеевых и болотных верховых торфянисто-глеевых, подсемейство 90% БНТ и 10% БВТ.
Господствующий по доле участия компонент ПК пишется в формуле на первом месте.
Подсемейства ПК делятся на генетико-геометрические формы. В основу деления структур на формы положено генетико-гео-метрическое строение почвенных ареалов.
Количественное выражение генетикогеометрического строения ареалов и неоднородности ПП в настоящей работе принято по классификации С.И. Грибова (1988).
На основе представленных выше результатов исследований по классификации СГ1П можно сделать следующие выводы: при почвенной картографии с использованием метода отображения СПП вполне достаточно выделение четырех таксонов
классификации: разряд, семейство, подсемейство, форма.
Библиографический список
1. Бурлакова Л.М., Шурыгипа Н,Ф. Факторы дифференциации почвенного покрова в лесостепной и предгорных зонах Алтайского края // Проблемы природопользования и охраны почв Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, 1984. С. 92-97.
2. Годельман Я.М. Исследования структуры почвенного покрова для обеспечения эффективности землеустройства // Структура почвенного покрова и организация территории. М.: Наука, 1983. С. 11-19.
3. Годельман Я.М. Неоднородность почвенного покрова и использование земель. М.: Наука, 1981. 200 с.
4. Грибов С.И. Систематика структур почвенного покрова Алтайского региона // Препринт № 4. Барнаул: Изд-во АГУ, 1996. 28 с.
5. Докучаев В.В. Русский чернозем. СПб., 1883. 12 с.
6. Канивеи И.И., Гнатовская А.И. Элементы почвенного комплекса как один из показателей для агротехнических мероприятий. Из работ Отдела химизации Укр. НИИ сахарной промышленности. Киев, 1932.
7. Котович А.М. Структура почвенного покрова Полесья как фактор специализации сельскохозяйственного производства: Авто-реф. дис. канд. биол. наук. Л., 1980. 21 с.
8. Кру пенников И.А., Годельман Я.М.. Холметский А.М. Анализ структуры почвенного покрова как метод почвенно-географической характеристики природных регионов // Почвенные комбинации и их генезис. М.: Наука, 1972. С. 189-195.
9. Неуструев С.С. О почвенных комбинациях равнинных и горных стран // Почвоведение. 1915. № 1.С. 64-66.
10. Сибирцев Н.М. Почвы в бассейне верхнего течения р. Великой. Опочецкий уезд. Псковская губ. Псков, 1900. С. 2-13.
11. Фридланд В.М. Классификация структуры почвенного покрова и типизации земель // Почвоведение. 1980. №2. С. 5-17.
12. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972. 423 с.
13. Фридлганд В.М. Структура почвенного покрова Мира. М.: Мысль, 1984. 235 с.
14. Haase G. and Schmidt R. Die structure der Bodendecke und Ihre Kennzeichnung // Albrecht-Thqer Archiv. 1970. B. 14. H. 5. P. 11-18.
15. Milne G. Some suggested units of classification and mapping particulary for East // African Soils. Soil. Res. Nederl. 1935. P. 183-198.
16. Milne G. Provisional Soil Map of East Africa // East African Agr. Res - Sta. 1936. P. 26-
31.
17. Bushnell T.M. The story of Indiana soils // Purdue Universitet Agr. Exp. Stat, special circu-lar. 1944. P. 13-19.
18. Bushnell T.M. Astoryof Hoosier Soil and Rambles in pedological fields. - West dafayette. 1958. P.111-112.
РОЛЬ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ И ВРЕМЕННОЙ ДИНАМИКИ В ОЦЕНКЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИИ ПОЧВЕННЫХ СВОЙСТВ
Е.Г. Пивоварова
Пространственная и временная (сезонная) динамика почвенных процессов и свойств является неотъемлемым атрибутом почвы как объекта исследования и потому часто затрудняет выявление изучаемых фактов и закономерностей. На протяжении длительного периода развития почвенных исследований преобладал жестко детерминированный стиль мышления, в соответствии с которым ученые пытались описать почвенные свойства и процессы с помощью неких статических (средних, статистических) параметров. В результате помимо возникающих трудностей искажалась сама суть изучаемого объекта как открытой (т.е. постоянно меняющейся, динамичной) системы, В настоящее время получил широкое распространение кибернетический (вероятностный) стиль мышления, в основе которого лежат вероятностные характеристики и параметры, характеризующие почву как открытую динамическую систему с обратными связями, которыми можно управлять. В почвенных исследованиях это совпало с появлением первых работ, основанных на информационно-логическом анализе (Пузаченко, Карпачевский, Взнуздаев, 1970). В настоящее время этот метод широко используется при моделировании эффективного плодородия почв в агроценозах (Бурлакова, 1984; Рассыпнов, 1993; Крупкин, Топтыгин, 1999) и прогнозирования агрохимических свойств почв (Бурлакова, 1984; Нестерова, 2002, Пивоварова, 2004).
Содержание подвижных форм питательных веществ подвержено значитель-
ной динамике во времени и в пространстве (Важенин, 1963; Бурлакова, 1984; Рассыпнов, 1975). Однако современные методы позволяют определить ведущие тенденции в изменении агрохимических свойств под действием определенных почвенных, климатических, тех ею логических и др, факторов на основе динамических процессов, протекающих в почве.
Целью настоящего исследования явилось изучение вегетационной динамики подвижных питательных элементов в черноземе выщелоченном среднемощном ма-логумусном тяжелосуглинистом колочной степи Предлтайской почвенной провинции в кормовом севообороте на орошении. Для оценки степени и характера влияния факторов на содержание минеральных форм азота (N-N03; N-N114), фосфора по Чири-кову (Р2О5 ) и по Францесону (Р2О5 ) и калия по Чирикову (К2О) использованы данные вегетационной динамики за 1984-1987 гг. Полученные с помощью информационного анализа специфичные состояния содержания подвижных форм питательных веществ в почве, в зависимости от состояния воздействующих на нее факторов, позволяют прогнозировать тенденции в изменении питательного режима почв по времени и в пространстве.
Характер динамики подвижных питательных веществ, например, нитратного азота, в течение вегетации может существенно отличаться по годам (рис. 1 о), однако многолетние наблюдения позволили нам установить общие тенденции (рис. 1 б). Они определяются зональными почвенно-
