CC BY
58
Агрономия. Почвоведение
МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ ВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЫ ЗАУРАЛЬСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ
Н.В. АБРАМОВ,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ректор Д.И. ЕРЕМИН,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Тюменская ГСХА, г Тюмень
Ключевые слова: выщелоченный чернозем, луговочерноземная почва, серая лесная почва, емкость поглощения, структура почвы, гумусовый горизонт.
Зауральская лесостепь представляет собой равнину, постепенно понижающуюся к востоку от Урала и заканчивающуюся в пределах лесостепной зоны тремя уступами, разделенными между собой современными и древними долинами рек Туры, Пышмы, Исети и Тобола.
Тура-Пышминский уступ представлен водораздельной слабоволнистой равниной шириной 100-110 км, высотные отметки 100-120 м. Четвертичные отложения представлены лёссовидными суглинками субаэрального генезиса.
Водораздельную равнину окаймляет древняя надпойменная терраса шириной 60-70 км, высотные отметки 80100 м. Четвертичные отложения представлены лёссовидными суглинками озерно-аллювиального генезиса. На севере эта терраса ограничена р. Турой, в заречной части которой начинается подтаежная зона с серыми лесными и подзолистыми почвами. На юг и восток к надпойменной террасе примыкает древняя пойма, состоящая из аллювиально-песчаных отложений
Валовой химический состав черноземных почв (расчет на прокаленное вещество, %)
Глубина, CM Гигроскопическая влага Потеря при прокаливании 8 SiO2 AI2O3 Fe2 O3 TiO2 MnO CaO MgO Na2O K2O P2O5 Молекулярные отношения
% на сухую массу SiO2 ROT S1O2
A/2O3
Чернозем выщелоченный
5-15 5,59 11,09 нет 74,8 12,79 4,68 0,78 0,18 2,79 1,52 1,41 2,10 0,24 7,9 9,9
35-40 5,69 5,65 «» 73,3 13,48 5,13 0,82 0,17 1,81 1,69 1,48 2,25 7,3 9,1
55-65 5,84 3,36 «» 74 14,12 5,32 0,78 0,10 1,43 1,73 1,57 2,20 0,06 7,1 8,8
100-110 4,70 3,24 0,24 72,8 13,21 5,13 0,73 0,11 1,72 1,93 1,72 2,10 0,06 7,6 9,4
150-160 4,33 4,89 2,04 72,0 13,68 5,00 0,74 0,15 4,10 2,01 1,41 2,21 7,3 9,0
300-330 3,64 1,08 73,9 15,10 4,01 0,82 0,06 2,43 1,33 1,57 1,92 0,02 7,1 8,3
Черноземно-луговая почва оподзоленная
5-10 4,70 8,00 Нет 73,8 14,29 5,00 0,84 0,08 1,52 1,51 1,30 2,24 0,15 7,2 8,8
20-25 5,24 8,17 «» 73,2 12,82 5,28 0,74 0,14 1,59 1,59 1,25 2,14 0,13 7,8 9,7
30-35 4,95 4,73 «» 69,9 15,71 5,91 0,84 0,12 2,08 2,10 1,25 2,15 0,08 6,1 7,6
50-60 4,45 2,19 0,49 68,0 18,13 5,63 1,12 0,13 2,12 1,81 1,10 1,89 0,06 5,4 6,5
95-105 2,90 1,87 0,74 76,8 10,41 3,55 0,55 0,07 1,95 1,93 0,88 1,60 0,02 8,7 12,5
210-220 5,55 0,46 78,7 11,19 3,59 0,46 0,04 1,83 1,83 1,10 1,74 0,03 9,9 12,0
донного характера. Понижения между дюнами заняты торфяниками, подстилаемые песчаными отложениями мощностью до 2-5 метров. Ширина древней поймы от 60 до 250 км. Высотные отметки - 60-80 м. Древняя пойма рассекается современной долиной реки Пышмы шириной до 6-7 км, с высотными отметками 40-60 м.
Лесостепные почвы сосредоточены и абсолютно преобладают в почвенном покрове водораздельной равнины и верхней террасы, занимающую около 30 % анализируемой территории. На остальной части территории с высотными отметками ниже 80 м. почвенный покров представлен боровыми песками, торфяно-болотными и пойменными почвами.
Лесостепные почвы водораздельной равнины и древней надпойменной террасы представлены выщелоченными черноземами, черноземно-луговыми и серыми лесными почвами. Выщелоченные черноземы расположены в основном на древней надпойменной террасе в сочетании с темно-серыми
Таблица 1
и серыми почвами, приуроченными к возвышенным элементам рельефа, и черноземно-луговыми в пониженных равнинах. Черноземно-луговые почвы, кроме пониженных равнин надпойменной террасы занимают плоские пониженные равнины и невысокие увалы восточной оконечности водораздельной равнины. На оставшейся части уступа водораздельной равнины почвенный покров представлен серыми лесными почвами в сочетании с довольно большими массивами дерновоподзолистых почв [1].
Методика исследований При исследовании были заложены 15 опорных разрезов, в которых по всем генетическим горизонтам и подстилающей породы определялся:
валовой химический состав -атомно-абсорбционным методом;
гранулометрический состав - методом Качинского
физико-химические показатели по методикам прописанным в Руководстве химического анализа под редакцией Е. В. Аринушкиной (1952).
Результаты исследований По морфологическому строению черноземные почвы не отличаются разнообразием. Обычно имеют черный гумусовый горизонт глыбисто-комковатой структуры на пашне и зернисто-комковатый на целине. Мощность гумусового горизонта, как правило, не превышает 40-45 см, при этом он очень часто представлен гумусовыми языками проникающими до глубины 75-85 см. Горизонт В, темно-бурый, сухой, ореховатой структуры. Заметно уплотнен.
Горизонт В2 довольно хорошо выделяется, особенно у черноземно-луговых почв по бурой окраске и орехо-ватой структуре. Карбонатный горизонт у черноземно-луговых почв
Leached chernozem, chernozem-like meadow soil, grey-forest soil, capacity base exchange, aggregate of soil, humus horizon.
Таблица 2
Гранулометрический состав черноземных почв (по методу И. А. Качинского)
Глубина, см Содержание фракций, % (размер частиц в мм) Потеря при обработ ке
1,0- 0,25 0,25- 0,05 0,05- 0,01 0,01- 0,005 0,005- 0,001 <0,001 <0,01
Чернозем выщелоченный
15-25 0,4 3,7 27,5 12,7 5,1 42,4 60,2 8,2
35-40 1,1 12,1 21,6 6,8 11,9 41,5 60,2 6,0
56-66 0,5 13,3 21,8 8,1 4,7 45,4 58,2 6,2
100-110 0,4 19,8 26,0 6,3 8,0 34,0 48,3 5,5
150-160 2,3 7,7 24,8 5,9 9,2 32,8 47,9 17,3
300-330 1,8 1,0 13,7 11,2 15,4 49,1 75,7 7,8
Черноземно-луговая оподзоленная
5-10 2,2 10,8 25,7 9,4 17,0 31,0 57,1 4,2
20-25 2,3 8,8 26,3 9,0 16,5 32,4 57,4 4,7
30-35 1,6 8,5 25,2 7,4 12,4 41,5 61,4 3,3
50-60 1,5 10,5 25,2 6,1 9,4 43,3 58,9 3,9
95-105 11,8 44,3 8,9 1,4 4,5 24,3 30,3 4,7
210-220 19,3 16,2 11,0 3,4 7,1 39,2 49,7 3,8
Таблица 3
Физико-химические показатели черноземных почв
Глубина, см Гумус, % Общий азот, % Подвижные формы Поглощенные основания Емкость поглоще ния
Р2О5 К2О Са2+ Мд2+ Сумма
мг/100 г почвы мг/экв. на 100 г почвы
Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый иловато-пылеватый
5-15 6,42 0,51 11,2 23,1 35 4,5 39,5 41,8
25-30 6,60 0,30 7,2 20,3 34,7 5,5 40,2 42,7
32-37 4,72 0,23 7,2 23,1 22,9 3,7 26,6 28,6
60-70 0,25 - 3,0 25,2 14,3 9,5 23,8 25,5
100-110 - - 5,6 22,4 25,1 8 33,1 -
140-150 - - 3,0 20,3 - - - 22,2
Черноземно-луговая оподзоленная тяжелосуглинистая иловато-пылеватая
5-15 8,63 0,55 1,75 11,2 33,9 8,7 42,6 45,1
25-35 5,87 0,36 1,25 11,2 31,4 5,3 36,7 39,3
35-40 4,95 0,34 1,75 15,4 25,6 8,9 34,5 36,6
50-60 0,73 - 1,25 18,2 - - 23
80-90 - - 2,12 - - - 17,3
150-160 - - 2,12 20,3 - - - 15,8
залегает с глубины 75-90 см, карбонаты представлены псевдомицелием, белоглазкой, плесенью, журавчиками. У выщелоченных черноземов карбонаты залегают несколько глубже - 120130 см и представлены более крупными скоплениями в виде желваков и жил толщиной 3-7 см.
У черноземно-луговых почв на глубине 140-150 см имеются хорошо заметные глеевые пятна. Глубина грунтовых вод 210-280 см. У выщелоченных черноземов признаки оглеения проявляются лишь на глубине 400-420 см. Грунтовые воды находятся на глубине 5-7 метров.
С глубины 260-280 см чернозем-
но-луговые и с 340-380 см выщелоченные черноземы подстилаются лёссовидными средне-и легкосуглинистыми породами.
Данные валового и гранулометрического анализа (табл. 1, 2) свидетельствуют о процессах выщелачивания. Более отчетливо картина перераспределения полуторных окислов и иловатой фракции выражена у черноземнолуговых почв, занятых в прошлом и на значительных площадях в настоящее время лиственными лесами.
Большинство черноземных почв имеют неоднородный валовой химический состав не только в верхней части профиля, но и в нижележащих
Агрономия. Почвоведение
горизонтах, что объясняется неоднородностью гранулометрического состава почвообразующих пород.
По гранулометрическому составу породы носят трехчленный характер. Изменение с глубиной идет следующим образом: верхняя часть до глубины 90-120 см тяжелые суглинки; 180220 см - средние суглинки иногда на переходе к легким суглинкам; еще ниже до глубины 280-320 см тяжелые суглинки, которые подстилаются средними и легкими глинами.
Физико-химические свойства черноземных почв, анализируемой территории в той или иной степени отличаются как от аналогичных почв зауральской лесостепи, более удаленных от ее окраины [2], так и от черноземных почв лесостепи Ишимской и Барабин-ской равнины [3, 4].
Черноземные почвы восточной окраины Зауральской лесостепи имеют небольшую мощность гумусового горизонта и сравнительно невысокое содержание гумуса. Уменьшение содержания гумуса с глубиной особенно при переходе от горизонта В, к В2 довольно резкое.
Емкость поглощения черноземных почв исследуемого района небольшая, в гумусовом горизонте не превышает 42-44 мг/экв на 100 г почвы (табл.3).
В составе поглощенных оснований абсолютно преобладает кальций, составляющий 80-85 % от суммы в гумусовых горизонтах. Глубже, в составе поглощенных катионов увеличивается количество магния - до 25-30 % от суммы. Поглощенный натрий ни в одном из опорных разрезов по всему профилю в значительных количествах не был обнаружен.
Степень насыщенности почвы основаниями довольно высокая, у выщелоченных черноземов она колеблется в пределах 94-97 %, несколько ниже у черноземно-луговых - 82-92 %. Величина рН солевой вытяжки также отклоняется в более кислую сторону у черноземно-луговых почв, достигая 5,2-5,6, в то время как у выщелоченных черноземов - 6,0-6,2.
Почвы, изучаемого района, характеризуются малыми запасами валового и подвижного фосфора по всему профилю почвы. Содержание валового фосфора в гумусовом горизонте у выщелоченных черноземов составляет 0,19-0,21, в почвообразующей породе -0,04-0,07 %; у черноземно-луговых почв соответственно 0,14-0,15 и 0,01-0,04 %. Количество подвижного фосфора по всему профилю обоих типов почв в основном колеблется в пределах от 2 до 5 мг на 100 г почвы и лишь на удобренной пашен иногда увеличивается содержание Р205 (по Чирикову) до 8-12мг в верхнем горизонте.
Содержание валового и подвижного калия по всему профилю черноземных почв значительное - валовое со-
держание варьирует в пределах 2,12,3 % от веса сухой почвы; подвижных форм (по Масловой) у выщелоченных черноземов 20-25, у черноземнолуговых - 12-18 мг/100 г почвы.
Выводы На окраине зауральской лесостепи черноземные почвы представлены выщелоченными черноземами, луговочерноземными и черноземно-луговыми почвами, которые приурочены к геоморфологическим районам - на водораздельной возвышенной недрениро-
ванной равнине формируются полугид-роморфные; автоморфные занимают ее оконечность и террасу, окаймляющую водораздельную равнину.
Между типами почв имеются различия по морфологическим признакам: полугидроморфные имеют более короткий профиль и выше горизонт вскипания. Карбонатный горизонт заканчивается в пределах профиля, более тонкая структура новообразований карбонатов, тогда как у черноземов карбонаты встречаются и в материнской породе.
Агрономия
Данные валового и гранулометрического анализа свидетельствуют о наличие в изучаемых типах почв процессов выщелачивания, более отчетливо выраженных у полугидроморных почв.
По агрохимическим показателям и физико-химическим свойствам черноземные почвы окраины зауральской лесостепи не отличаются от подобных типов почв лесостепи Западной Сибири. Для почв характерна слабая обеспеченность подвижным фосфором, средняя и хорошая подвижным калием.
Литература
1. Каретин Л. Н. Почвы Тюменской области. - Новосибирск Наука, Сиб. Отд-ние. - 1990. - 285с.
2. Афанасьева Е. А., Бахтин П.У. Генетическая характеристика почв Зауральской лесостепи. В кн. Исследования в области генезиса почв. - М., АН СССР, 1963, 600с.
3. Горшенин К. П. Почвы южной части Сибири (от Урала до Байкала). - М., АН СССР, 1959, 611 с.
4. Ерохина А. А., Розов Н. Н. Почвы Урала, Западной и Центральной Сибири. - М. АН. СССР, 1962, 460 с.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КАК ОДИН ИЗ ФАКТОРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ЯЧМЕНЯ
Г.Н. КОЗИНА,
старший преподаватель, Волгоградская ГСХА, г. Волгоград
Ключевые слова: ячмень, урожайность ячменя, микробиологическая активность, чередование культур, система обработки и удобрения почвы, чередование сельскохозяйственных культур.
Результаты почвенно-микробиологических исследований не закладываются в технологические решения при создании зональных систем земледелия. Между тем почвенная микробиология как наука должна определять общую стратегию земледелия и вместе с почвоведением, агрохимией, агрофизикой и физиологией растений выработать необходимые параметры для разработки конкретных агротехнологий в зональных системах. Только при этом условии может быть решена одна из основных задач земледелия - сохранение и повышение почвенного плодородия.
Цель и методика исследований В условиях Волгоградской области на опытных полях учхоза «Горная Поляна» и производственных посевах перед нами стояла задача определить уровень биологической активности в посевах ячменя «Донецкий-8», размещенных в системе севооборотов по различным предшественникам. Посев проводили по предшественникам: пар, кукуруза, сорго, озимая пшеница, ячмень. Более того, предполагалось выявить влияние минеральных и органоминеральных удобрений на активность микробиологических процессов, происходящих в степной зоне светло-каштановых и южно-черноземных почв Вол-
гоградской области.
Изучение микробиологической активности проводилось методом аппликаций [1]. Данный метод приближает исследования к естественным условиям, применим к различным типам почв и может характеризовать различные агрохимические и агротехнические мероприятия.
Отрезки льняной ткани закапывались на глубину 30 см, то есть изучение проводилось непосредственно в пахотном слое почвы, в зоне ризосферы ячменя, где по данным ранее проведенных исследований деятельность микроорганизмов проявляется наиболее сильно. На развитие и размножение бактерий оказывают влияние температура и влажность почвы. При содержании воды в почве ниже 20% развитие бактерий ослаблено. Для успешного развития бактерий требуется не менее 20% влажности почвы.
Поскольку исследования проводились в зоне сухих степей, характеризующейся недостаточным увлажнением, то срок экспозиции, выбранный нами, равнялся 15 дням, 1 месяцу, 45 дням, 2 месяцам.
Данные по климатическим условиям в период вегетации ячменя приведены в таблице 1.
Полотна практически находились в почве весь период вегетации ячменя.
Руководствуясь значимостью аминокислот в жизнедеятельности почвы и основываясь на методике, была проведена работа по выявлению динамики накопления аминокислот. Исследования были проведены в период времени с 1992 по 1994 годы на светло-каштановых и 2001-2002 годы на южно-черноземных почвах. Анализируя значения среднего накопления аминокислот за вегетационный период в 1992-1994 гг., отмечено следующее: в посевах ячменя по предшественнику пар величина накопления аминокислот выше, чем по всем другим предшественникам и даже на варианте «контроль» достигает уровня 74 мкг/г полотна. Под влиянием минеральных удобрений увеличение происходит до 97,6 мкг/г полотна, под влиянием же органоминеральных удобрений количество свободных аминокислот увеличивает-
Barley, productivity of barley, microbiological activity, alternation of cultures, system of processing and fertilizer of ground, alternation of agricultural crops.
