CC BY
96
7. Эффективность использования доломитовой муки и её смесей с гипсом
Вариант / колонка Слой колонки, см НГ, мг-экв/100 г почвы Коэффициент использования Д.М. в слое почвы 0-20 см / степень гидролиза Общий коэффициент использования доломитовой муки / степень гидролиза
I. Контроль 0-10 10-20 2,82 3,50 - -
20-30 30-40 2,97 2,80
II. По 2,06 мг-экв доломитовой муки на 100 г почвы в 2 слоя (7,21 мг-экв / колонку) 0-10 10-20 2,10 1,92 0,56/55,7 0,30/55,7
20-30 30-40 3,32 3,50
III. По 4,12 мг-экв доломитовой муки на 100 г почвы в 2 слоя (14,42 мг-экв / колонку) 0-10 10-20 1,75 1,57 0,36/54,0 0,49/54,0
20-30 30-40 1,92 2,80
IV. По 2,06 мг-экв /100 г почвы доломитовой муки и гипса в 2 слоя (по 7,21 мг-экв) 0-10 10-20 1,92 1,75 0,64/82,8 0,83/82,8
20-30 30-40 2,30 2,70
V. По 4,12 мг-экв гипса на 100 г почвы в 2 слоя (14,42 мг-экв / колонку) 0-10 10-20 3,06 2,71 0,07* увеличение НГ на 8,3%
20-30 30-40 3,59 3,73
VI. По 2,06 мг-экв дол. муки и 1,06 мг-экв гипса на 100 г почвы в слоя (7,21 + 3,71 мг-экв) 0-10 10-20 1,92 1,84 0,62/74,2 0,65/74,2
20-30 30-40 2,71 2,94
Примечание: * —коэффициент использования гипса
Доза известкового материала на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах рассчитывается для слоя почвы 0—30 см по уравнению 1 (для 0,15 ЕКО). КИСП известкового материала в присутствии гипса варьирует от 0,7 до 0,8.
По результатам ранее проведённого исследования [3], значимое влияние на повышение коэффициента использования извести оказывают дозы гипса, находящиеся в интервале 1/3 — 1/2 НГ (в среднем 0,40 НГ). Так как эквивалентная масса гипса в 1,72 раза выше, чем у извести, то оптимальную дозу гипса можно рассчитывать по формуле:
Дгипса = 0,70-2,25 (Нг — 0,15 ЕКО) = = 1,60-(Нг-0,15 ЕКО).
В физическом весе, как показали расчёты, соотношение извести и гипса должно составлять 1 : 0,5.
Выводы. При комплексной мелиорации достаточно рассчитать дозу известкового материала.
Известь и гипс вносятся одновременно различными агрегатами и запахиваются в пахотный слой. При внесении мелиорантов следует учитывать содержание в них действующего вещества.
Литература
1. Гедройц К.К. Учение о поглотительной способности почв. М.: Сельхозгиз, 1932. 216 с.
2. Известкование кислых почв / Под ред. Н.С. Авдонина, А.В. Петербургского, С.Г. Шедерова. М.: Колос, 1976. 304 с.
3. Небольсин А.Н., Небольсина З.П. Теоретические основы известкования почв. СПб., 2005. 252 с.
4. Юлушев И.Г. Почвенно-агрохимические основы адаптивно-ландшафтной организации систем земледелия ВКЗП: учеб. пособ. М.: Академический Проект; Киров, Константа, 2005. 368 с.
5. Шильников И.А. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия / И.А. Шильников, В.Г. Сычёв, Н.А. Зеленов [и др.]. М.: ВНИИА, 2008. 340 с.
6. Окорков В.В. Теоретические основы химической мелиорации кислых почв / Федеральное агентство науч. организаций, ФГБНУ «Владимирский НИИСХ». Иваново: ПресСто, 2016. 332 с.
7. Окорков В.В. Физико-химическая природа устойчивости почвенной структуры серых лесных почв Владимирского ополья // Почвоведение. 2003. № 11. С. 1346-1353.
Морфологическое строение основных подтипов зональных почв Челябинской области
И.А. Захарова, к.б.н., Х.С. Юмашев, к.с.-х.н., ФГБНУ Челябинский НИИСХ
Почвенный покров Челябинской области разнообразен. Более 50% занимают чернозёмные и засолённые почвы, всего в перечне почв области
насчитывается несколько тысяч наименований. В связи с этим большую научную и практическую значимость приобретают периодические учёты состояния почвенного покрова, которые осуществляются по программе мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. В 1993 г. в Челябинском
НИИ сельского хозяйства по программе мониторинга заложены почвенные разрезы на пашне и целине в трёх природно-сельскохозяйственных зонах Челябинской области: северной лесостепной, южной лесостепной, степной. Сформирован банк постоянного хранения исходных образцов, отобранных в разрезах по генетическим горизонтам и в прикопках на стационарных реперных площадках, создан музей почвенных монолитов.
Материал и методы исследования. При выборе стационарных пунктов мониторинга брали во внимание следующие обязательные факторы:
— охват всего разнообразия природных зональных условий области в районах с развитым сельским хозяйством;
— типичность почвы на площадках мониторинга почвенного покрова данной зоны и природных условий по отношению к зональным особенностям;
— обязательное наличие наиболее распространённых в данной зоне подтипов почвы.
Результаты исследования. Значительная территория равнинной лесостепной и степной части Южного Урала представлена плодородными чернозёмами, которые постоянно используются в качестве земель сельскохозяйственного назначения. Региональная особенность их почвообразования — преимущественно малая мощность профиля. Благодаря большому содержанию перегноя и высокой степени насыщенности основаниями чернозёмы имеют водопрочную комковато-зернистую струк-
туру, а в связи с этим и благоприятные воздушные и тепловые свойства [1].
Чернозёмы выщелоченные. Выщелоченные чернозёмы являются наиболее ценными в сельскохозяйственном отношении, играют ведущую экологическую роль на территории Южного Урала. Их площадь в Челябинской области составляет 1861,5 тыс. га. В настоящее время они почти все распаханы и занимают в северной, южной лесостепи и степи соответственно 55, 49 и 23% площади пашни [2, 3]. В Челябинской области встречаются среднесуглинистые и тяжелосуглинистые иловато-песчаные чернозёмы. Для Уйского района характерны чернозёмы выщелоченные глинистые с преобладанием илистой фракции, составляющей около 40% всех частиц [4, 5].
Чернозёмы выщелоченные преобладают в северной и южной лесостепи области. Формируются на слабоволнистой равнине, в долинах рек, преимущественно в нижних частях склонов холмов и увалов под луговыми разнотравно-злаковыми степями, которые на больших площадях распаханы. Водный режим в отдельные годы промывной. Преобладающий гранулометрический состав тяжелосуглинистый. Материнскими породами преимущественно служат жёлто-бурые делювиальные карбонатные глины и тяжёлые суглинки, встречаются и породы более лёгкого гранулометрического состава, иногда скелетные [6].
Для морфологического профиля чернозёма выщелоченного характерен довольно мощный гумусо-
1. Чернозём выщелоченный среднегумусный маломощный, тяжелосуглинистый слабощебнистый
Морфологическое строение и описание почвенного профиля
генетический горизонт глубины залегания, см цвет механический состав структура сложение и плотность новообразования и включения
Целина. Глубина разреза: 135 см, вскипания: 130 см, скопления СаС03 : 130 см
А; (0-20) АВ (20-33) В(0) (33-50) В(2) (50-75) ВС (75-101) С (101-135) тёмно-серый тёмно-бурый, редкие языки пород бурый, затёки гумуса бурый, редкие затёки гумуса бурый бурый тяжелосуглинистый тяжелосуглинистый глина лёгкая глина лёгкая глинистый глина лёгкая комковатый комковатый комковато- ореховатый призмовидный комковато- ореховатый неясно- комковатый уплотнён уплотнён плотный плотный очень плотный плотный слабая скелетность слабая скелетность слабая скелетность, редкие кротовины слабый глянец слабый глянец карбонаты
Пашня. Глубина разреза: 135 см, вскипания: 130 см, скопления СаС03 : 130 см
А„ (0-27) В1 (27-40) В2 (40-60) ВС (60-92) С(92-135) тёмно-серый бурый с затёками гумуса бурый с редкими затёками гумуса бурый, единичные затёки гумуса буро-коричневый тяжелосуглинистый тяжелосуглинистый тяжелосуглинистый глинистый глинистый непрочно комковатый комковато- ореховатый ореховатый ореховато-призмовидный слитно-комковатый уплотнён уплотнён плотный плотный плотный слабая скелетность слабая скелетность слабая скелетность, редкие кротовины слабая скелетность карбонаты
вый горизонт А тёмно-серого или серовато-чёрного цвета, хотя в области и преобладают маломощные виды. Гумусовый горизонт АВ неравномерно прокрашенный с тёмно-сероватым буроватым оттенком, с ореховатой и мелко-комковатой структурой, иногда с белёсой присыпкой. Уплотнённый иллювиальный бескарбонатный горизонт В мощностью от 5 до 55 см очень неоднородный, языковатый, комковато-ореховатой структуры. Для этих почв характерна пониженная глубина залегания карбонатов [1].
Описание морфологических особенностей чернозёмов выщелоченных по программе мониторинга земель сельскохозяйственного назначения проводили по разрезу, заложенному в северной лесостепи предгорий в Чебаркульском районе на поле Челябинского НИИСХ.
Горизонт А тёмно-серого или серовато-чёрного цвета комковатой структуры. Горизонт АВ неравномерно прокрашенный с тёмно-сероватым буроватым оттенком ореховатой и мелко-комковатой структуры, иногда с белесоватой присыпкой. Горизонт В очень неоднородной комковато-ореховатой структуры с затёками гумуса до 60—75 см, присутствие карбонатов отмечено с глубины 130 см. На пашне отсутствует горизонт АВ, поэтому граница между горизонтами А и В более резко выражена (табл. 1).
Чернозёмы обыкновенные. Чернозёмы обыкновенные занимают в Челябинской области 1376,2 тыс.га. В южной лесостепной зоне на них приходит-
ся 36,0% пахотных земель, а в степной зоне — 52% пашни. Встречаются они локально и в северной лесостепи, занимают хорошо дренированные равнинные повышения и верхние трети пологих склонов. Они располагаются в агроландшафтах сплошными массивами как в восточной равнинной части области, так и в западной части в комплексе с чернозёмами южными.
Распространены чернозёмы обыкновенные и в комплексах с интразональными почвами — солонцами, солончаками, солодями и другими почвами. Эти почвы имеют большое сельскохозяйственное значение, поэтому повсеместно распаханы. Но в конце XX в. часто трансформировались в залежь [6, 7]. При использовании в качестве сельскохозяйственных угодий при лимите влаги эти почвы деградируют: снижается содержание гумуса, водопрочность макроструктуры, ухудшаются физические и водные свойства. Причиной их деградации является смена фитоценозов нерационально используемыми агроценозами.
Для характеристики морфологического строения данного подтипа почв проведено описание разрезов, заложенных в южной лесостепи предгорий (табл. 2). Почвообразующими породами являются бурые карбонатные глины и суглинки.
По мощности гумусового горизонта среди разрезов, заложенных на чернозёме обыкновенном, можно выделить разрез, расположенный в Верхнеуральском районе. Для целинных аналогов данного подтипа зональных почв характерны тёмно-серый
2. Чернозём обыкновенный среднегумусный маломощный тяжелосуглинистый
Морфологическое строение и описание почвенного профиля
генетический горизонт глубины залегания, см цвет механический состав структура сложение и плотность новообразования и включения
Целина. Глубина разреза: 140 см, вскипания: 38 см, скопления СаС03: 45 см
А1 (2-20) АВ (20-38) В1 (38-56) В2 (56-78) ВС (78-120) С(120-140) тёмно-серый тёмно-бурый, редкие бурые пятна тёмно-бурый, языки породы бурый, затёки гумуса жёлто-бурый, затёки гумуса жёлто-бурый тяжёлый суглинок тяжёлый суглинок глинистый глинистый глинистый глинистый зернисто-комковатый крупно-зернистый ореховато-зернистый крупно-комковато- ореховатый ореховато- комковатый бесструктурный уплотнён уплотнён плотный плотный плотный псевдомицелии редкие кротовины псевдомицелии псевдомицелии белоглазки
Пашня. Глубина разреза: 148 см, вскипания: 43 см, скопления СаС03: 58 см
А„ (0-25) АВ (25-38) В1(38-61) В2 (61-73) ВС (73-119) С (119-148) тёмно-серый тёмно-бурый, бурые пятна тёмно-бурый, языки породы бурый с затёками гумуса жёлто-бурый с гумусовыми пятнами жёлто-бурый тяжелосуглинистый тяжёлый суглинок глинистый глинистый глинистый глинистый комковатый комковато-зернистый крупно-комковато- ореховатый комковато- ореховатый крупно-комковатый бесструктурный рыхлый уплотнён плотный плотный плотный плотный внизу псевдомицелии псевдомицелии белоглазки белоглазки
цвет и зернисто-комковатая структура гумусового горизонта; на пахотных угодьях структура чаще комковатая и комковато-зернистая [1]. Чернозёмы обыкновенные среднегумусные среднемощные в подзоне занимают относительно небольшие площади, используются преимущественно в пашне, залегают на пологих склонах слабоволнистой равнины.
Чернозёмы южные. Чернозёмы южные встречаются в юго-восточной части Карталинского района, а также в Брединском районе. Формируются они на плоских повышениях слабоволнистой равнины под разнотравно-полынно-злаковой растительностью на жёлто-бурых делювиальных карбонатных отложениях тяжёлого гранулометрического состава, на пестроцветных породах. Морфологической особенностью чернозёмов южных является укороченный профиль с небольшим содержанием гумуса в верхнем горизонте. Обеспеченность почвы фосфором низкая, а калием высокая. Почвы подвержены ветровой эрозии.
Чернозёмы южные карбонатные малогумусные маломощные приурочены к повышенным плоским участкам водоразделов. Для морфологической характеристики чернозёмов южных карбонатных приведено описание разрезов, заложенных на целине и пашне в степной зоне области, в Брединском районе (табл. 3).
Почва - чернозём южный карбонатный мало-гумусный маломощный тяжелосуглинистый. По-чвообразующая и подстилающая породы — жёлто-бурая карбонатная глина. Пахотный слой имеет небольшую мощность 0—22 см. Горизонт АВ —
комковатый, очень плотный, без новообразований и включений, имеет постепенный характер перехода в нижний горизонт. Вскипание карбонатов отмечается практически с поверхности почвы. В слое В; встречаются затёки гумуса. Нижний горизонт С влажный, бурый, глинистый, плотный. Целинный аналог данного разреза отличается сухим, бесструктурно-слитным, очень плотным горизонтом С.
Солонец лугово-чернозёмный. Агрофизические, физико-химические и химические свойства солонцов неблагоприятны для возделываемых культур. Так, сложение солонцов в сухом состоянии очень плотное, а во влажном — вязкое. Повышенное содержание обменного натрия в поглощающем комплексе оказывает отрицательное физиологическое влияние на растения [8, 9]. Неблагоприятны также водный и питательный режимы. Характерной особенностью гранулометрического состава всех солонцов является накопление илистой фракции в иллювиальном горизонте за счёт перегнойного [10]. Это приводит к повышению его плотности, вязкости и липкости, уменьшению водопроницаемости.
Рассмотрим солонец лугово-чернозёмный карбонатный средний тяжелосуглинистый на примере разреза, заложенного в Октябрьском районе области. Глубина пахотного горизонта составляет 20 см. По механическому составу все горизонты разреза на пашне глинистые, плотные или уплотнены, по структуре горизонт Ап — слитно-комковатый, АВ — ореховатый, В; — крупно-ореховатый, В2 — зернисто-ореховатый, ВС — неясно-ореховатый. С переходного горизонта АВ отмечается наличие
3. Чернозём южный карбонатный малогумусный маломощный тяжелосуглинистый
Морфологическое строение и описание почвенного профиля
генетический горизонт глубины залегания, см цвет механический состав структура сложение и плотность новообразования и включения
Целина. Глубина разреза: 135 см, вскипания: 21 см, скопления СаС03: 21 см
А1 (2-21) АВ (21-38) В1 (38-62) В2 (62-98) серо-бурый серовато-бурый бурый, затёки гумуса жёлто-бурый тяжёлый суглинок тяжелосуглинистый глинистый глинистый комковатый комковато- ореховатый непрочно- призмовидный комковатый плотный плотный плотный очень белоглазки карбонатов затёки белоглазки
С(98-135) жёлто-бурый глинистый бесструктурно-комковатый плотный очень плотный белоглазки карбонатов
Пашня. Глубина разреза: 155 см, вскипания: 36 см, скопления СаС03: 36 см
А„ (0-22) АВ (22-36) В1 (47-77) В2 (62-122) С (122-155) буровато-серый серовато-бурый бурый, затёки гумуса бурый с единичными затёками гумуса бурый тяжелосуглинистый тяжелосуглинистый глинистый глинистый глинистый комковатый комковатый комковато- ореховатый комковатый комковатый плотный очень плотный очень плотный плотный плотный белоглазки карбонатов белоглазки карбонатов белоглазки карбонатов
4. Солонец лугово-чернозёмный карбонатный средний тяжелосуглинистый
Морфологическое строение и описание почвенного прос )иля
генетический горизонт глубины залегания, см цвет механический состав структура сложение и плотность новообразования и включения
Целина. Глубина разреза: 150 см
А0 (дернина)
А1 (2-14) тёмно-серый тяжёлый суглинок комковатый уплотнён корни растений
АВ (14-28) тёмно-бурый, почти чёрный тяжелосуглинистый ореховатый плотный единичные корни
В1 (28-60) тёмно-бурый глинистый зернисто-ореховатый уплотнён плёнки гумуса
В2 (60-84) палево-бурый с затёками гумуса глинистый комковато-ореховатый со светлым глянцем улотнён глянец, плёнки гумуса
ВС (84-106) жёлто-бурый, ржавые пятна глинистый комковатый плотно-вязкий слабый глянец, пятна оглеения
С (106-150) сизо-красно-бурый глинистый бесструктурный вязкий ржавые и сизые пятна
Пашня. Глубина разреза: 150 см
А„ (0-20) тёмно-серый глинистый слитно-комковатый плотный -
АВ (20-33) тёмно-бурый, редкие языки светлого оттенка глинистый ореховатый плотный глянец
В1 (33-56) тёмно-бурый, языки породы глинистый крупно-ореховатый уплотнён глянец, гумусовые прожилки, пятна карбонатов
В2 (56-72) бурый с затёками гумуса глинистый зернисто-ореховатый уплотнён глянец
ВС (72-98) жёлто-бурый глинистый неясно-ореховатый уплотнён ржавые и сизые пятна
С (98-150) пёстрый глинистый неясно-ореховатый вязкий оглеение и ржавые пятна
Примечание: Почвообразующая и подстилающая породы: делювиальная карбонатная глина
на гранях столбчатых отдельностей глянцевой лакировки.
На целинном аналоге почвы механический состав верхних горизонтов представлен тяжёлым суглинком, структура комковатая и ореховатая, почва менее уплотнена. Глянцевая лакировка на гранях отмечается с горизонта В (табл. 4).
Выводы. 1. Почвы в исследуемых разрезах в основном тяжелосуглинистые. Результаты проведённого исследования показали различия в строении основных подтипов зональных почв. Почвообразующая порода чернозёмов представлена в основном бурой карбонатной глиной, в то время как солонцы сформировались на делювиальных карбонатных глинах.
2. Механический состав верхних горизонтов основных подтипов зональных почв представлен тяжёлым суглинком, с глубиной механический состав почвы меняется на глинистый.
3. Имеются различия в морфологическом строении пахотных и целинных почв. В целинных почвах структура в горизонте А в большинстве случаев комковатая и комковато-зернистая, а на пашне структура данного горизонта меняется на комковато-пылеватую.
4. Глубина вскипания карбонатов меняется от подтипа чернозёмной почвы. Наибольшую глубину
вскипания карбонатов имеют чернозёмы выщелоченные (ниже 70 см). В чернозёмах обыкновенных вскипание карбонатов происходит на глубине не ниже 40 см, а в чернозёмах южных, как правило, с поверхности почвы.
Литература
1. Захарова И.А., Юмашев Х.С. Морфологическое строение чернозёмных почв лесостепной и степной зон Челябинской области // АПК России. 2018. Т. 25. № 1. С. 31-36.
2. Козаченко А.П. Состояние почв и почвенного покрова Челябинской области по результатам мониторинга земель сельскохозяйственного назначения / Челябинск, 1997. 112 с.
3. Сенькова Л.А. Состояние почв Южного Урала и проблемы их использования // Аграрный вестник Урала. 2008. № 4. С. 61-62.
4. Вершинин П.В. Почвенная структура и условия её формирования. М.-Л.: Изд-во АН ССР, 1985. 188 с.
5. Кушниренко Ю.Д. Плодородие почвы и пути его регулирования // Рекомендации по освоению адаптивно-ландшафтных систем земледелия Челябинской области / РАСХН. ЧНИ-ИСХ. Челябинск, 1996. С. 66-73.
6. Кушниренко Ю.Д. Челябинская область // Агрохимическая характеристика почв СССР. Т. 8. М.: Наука, 1968. С. 219-273.
7. Сенькова Л.А. Состояние почв Южного Урала и проблемы их использования // Аграрный вестник Урала. 2008. № 4. С. 61-62.
8. Костычев П.А. Почвы чернозёмной области России, их происхождение, состав и свойства. М.: Сельхозгиз, 1949. 230 с.
9. Кретинин В.М. Почвы Челябинской области и их агролесомелиорации Челябинск, 2010. 273 с.
10. Козаченко А.П. Обоснование приёмов рационального использования, обработки и мелиорации земель сельскохозяйственного назначения Челябинской области. Челябинск, 1999. 145 с.
