CC BY
19ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПЛОДОРОДИЯ
ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ
(НА ПРИМЕРЕ САО И СЗАО г. МОСКВЫ) В.Г. Мамонтов, д.б.н., Ю.А. Озеров, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева
Показано, что антропогенный фактор оказывает существенное влияние на гумусовое состояние городских почв в связи с чем они заметно различаются между собой по содержанию и запасам гумуса, общего азота и лабильных гумусовых веществ.
Ключевые слова: городские почвы, общий гумус, общий азот, лабильные гумусовые вещества, гумусовое состояние почв.
Органическое вещество почвы относится к числу важнейших факторов, обеспечивающих устойчивое функционирование природных и антропогенных экосистем. Состояние органического вещества почвы в целом и отдельных его групп прямо или косвенно влияет на многие свойства и режимы почвы, являющейся ведущим звеном биогеоценозов.
Циклические процессы синтеза и трансформации органического вещества лежат в основе биогеохимических круговоротов всех биофильных элементов. В свою очередь эти процессы выполняют важнейшую роль в воспроизводстве свойств почвы, обусловливающих ее плодородие. Органическое вещество в значительной степени определяет пищевой режим почв, являясь непосредственным источником элементов питания, а также физико-химические свойства почвы, в частности емкость обмена и буферность. Входящие в его состав компоненты участвуют в образовании водопрочной структуры, проявляют физиологическую активность, служат энергетическим материалом для почвенной биоты.
К настоящему времени накоплена обширная информация о состоянии органического вещества в целинных и пахотных почвах и особенностях его трансформации под влиянием природных и антропогенных факторов, обоснованы приемы регулирования режима органического вещества в почвах аг-роценозов [1,3]. Этого нельзя сказать о городских почвах, органическое вещество которых мало изучено. В то же время в почвах городских ценозов состояние органического вещества имеет особую экологическую значимость. Активно спо-
собствуя инактивации разнообразных токсичных загрязняющих веществ, органическое вещество почвы выполняет защитную функцию по отношению к растительному покрову и почвенной биоте, что важно для нормального функционирования городских экосистем.
Методика. Объектами исследований служили природные и искусственные ценозы в пределах Северного и Северозападного административных округов г. Москвы: Лесная опытная дача, парки, скверы, газоны улиц и бульваров, междомовые территории. Почвенные образцы отбирали в начале, середине и конце каждого объекта в 3-кратной повторности. Одновременно определяли плотность сложения почвы. В почвенных образцах устанавливали: полевую и гигроскопическую влажность, содержание общего углерода по Тюрину, общего азота по Кьельдалю, лабильных гумусовых веществ (ЛГВ) в солевой вытяжке [2]. Полученные данные представлены в таблице.
Результаты и их обсуждение. Почвы изученных объектов заметно различаются по содержанию и запасам гумуса. Самое высокое содержание гумуса - 7,89 % в почве искусственно созданного газона на бульваре генерала Карбышева, при этом содержанию гумуса присуща значительная вариабельность, превышающая 40 %, что свидетельствует о большой неоднородности использованного при создании газона субстрата. Запасы гумуса в верхнем 10-сантиметровом слое почвы - 61 т/га. Это не самый высокий показатель среди изученных объектов, что обусловлено низкой плотностью сложения искусственного грунта.
Несколько меньше гумуса - 6,30-6,71 % при запасах на уровне 66-74 т/га в почвах парков (Дубки, Петровский), газонов вдоль Тимирязевской улицы и сквера у 2-й Песчаной улицы. Высокое содержание гумуса в почвах газонов при значительной его вариабельности, превышающей 30 %, обусловлено искусственным происхождением их верхней части.
Содержание и запасы органического вещества в почвах г. Москвы
Объект исследования Общий гумус*, % Общий азот*, % Слгв*, % Слгв, % от С почвы Запасы в слое 0-10 см, т/га
гумус азот ЛГВ
Лесная опытная дача 5,02±0,41 0,21±0,03 14 0,14±0,01 5 54 2,3 1,4
Междомовая территория 2,51±0,64 0,12±0,03 13 0,07±0,05 5 38 1,8 1,1
Бульвар генерала Карбышева 7,89±3,44 0,32±0,1 14 0,15±0,04 3 61 2,8 1,0
Коптевский бульвар 5,68±0,72 0,23±0,03 14 0,09±0,02 3 75 3,0 1,2
Улица Народного ополчения 3,17±1,05 0,12±0,08 17 0,07±0,02 4 41 1,5 0,7
Тимирязевская улица 6,38±2,13 0,25±0,1 15 0,12±0,05 3 66 2,4 1,1
Парк Дубки 6,30±0,59 0,31±0,04 12 0,12±0,02 3 74 3,6 1,4
Петровский парк 6,71±2,19 0,29±0,09 13 0,16±0,03 4 74 3,3 1,6
Сквер на Большой Академической улице 4,25±0,62 0,23±0,02 11 0,15±0,04 6 51 2,7 1,8
Сквер на 2-й Песчаной улице 6,70±2,57 0,28±0,1 14 0,11±0,03 3 69 2,9 1,2
Высокое содержание гумуса в почвах парков обусловлено вероятнее всего наличием в почвенных образцах значительного количества детрита, который не удаляется при обычной подготовке почвы к анализу. При этом в почвах Петровского парка отчетливо выражена закономерность: содержание гумуса на участках с густым травянистым покровом более высокое по сравнению с затененными, практически лишенными травянистой растительности участками. В связи с этим вариабельность содержания гумуса в почвах парка составила 19 %. Такая же закономерность прослеживается в почвах парка Дубки, но выражена она в значительно меньшей степени, а
вариабельность содержания гумуса здесь 9 %.
Близкие показатели имеет почва газона Коптевского бульвара, где содержание гумуса 5,68 % при вариабельности 13 %, а запасы гумуса составляют 75 т/га.
Самые низкие содержание и запасы гумуса у почв газона вдоль ул. Народного ополчения - 3,17 % и 41 т/га и особенно междомовых территорий - 2,51 % и 38 т/га соответственно. При этом вариабельность содержания гумуса составила 2533%.
Промежуточное положение занимают почвы сквера на Большой Академической улице, где содержание гумуса 4,25 %
при вариабельности 15 %, а запасы 51 т/га. На Лесной опытной даче в дерново-подзолистых почвах содержание гумуса 5,02 % при вариабельности 8 %, запасы гумуса - 54 т/га.
Содержание общего азота в исследуемых почвах варьирует от 0,12 (междомовые участки, газон ул. Народного ополчения) до 0,31-0,32 % (парк Дубки, бульвар генерала Карбышева). В ряде случаев отмечена довольно высокая вариабельность содержания общего азота, превышающая 30 %. Особенно это касается почв с искусственно созданным верхним горизонтом. В целом в городских почвах наблюдается естественная закономерность: чем выше содержание общего гумуса, тем выше содержание общего азота. Самые высокие запасы общего азота - 3,3-3,6 т/га в почвах парков, самые низкие - 1,5-1,8 т/га в почвах газона по ул. Народного ополчения и междомовых участков. Если судить по соотношению С:Ы, которое варьирует в пределах 11-15, обеспеченность азотом исследованных городских почв низкая и очень низкая.
В городских почвах заметно варьирует содержание лабильных гумусовых веществ, играющих важную роль в динамических почвенных процессах и оказывающих непосредственное влияние на формирование эффективного плодородия почвы [2]. Меньше всего ЛГВ - 0,07 % в почвах междомовых территорий и газона вдоль ул. Народного ополчения. В почвах остальных объектов ЛГВ изменяется от 0,09 (Коптевский бульвар) до 0,16 % (Петровский парк). При этом следует отметить, что хотя по абсолютному содержанию ЛГВ исследуемые почвы различаются между собой в 1,5-2,3 раза, их относительное количество очень низкое и составляет всего 36 % от общего углерода почвы. Запасы ЛГВ в городских почвах не превышают 2 т/га и часто составляют около 1 т/га или немного больше.
Таким образом, если рассматривать почвенный покров территории Лесной опытной дачи со смешанным лесом в качестве естественного для южной части таежно-лесной зоны, то следует признать, что в городских условиях происходит заметная трансформация гумусового состояния почв. В парковой зоне, где произрастают преимущественно лиственные
породы деревьев и формируется густой травянистый покров условия гумусообразования улучшаются, в результате в почвах возрастают содержание и запасы гумуса, количество азота. Существенно выше значения этих показателей и в почвах реконструируемых газонов и скверов. Однако это происходит не в результате активизации процесса гумификации, а за счет искусственного формирования верхнего слоя почвы. При этом искусственный почвогрунт часто готовят на основе торфа, который формируется при переувлажнении в анаэробной среде и в окислительных условиях, характерных для городских почв, и подвергается интенсивной минерализации. В результате со временем в городских почвах заметно уменьшаются содержание и запасы гумуса, количество азота и лабильных гумусовых веществ. Особо следует отметить междомовые территории. В районах старой застройки с хорошо развитой древесной растительностью поверхность почвы между домами из-за затенения деревьями практически лишена травянистого покрова. Лиственный опад ежегодно убирают, потому единственным источником органического вещества служит корневой опад деревьев, масштабы которого обычно незначительны. В результате развивается дегумификация почв, что приводит к снижению содержания и запасов гумуса, количества азота и ЛГВ, почвы сильно переуплотняются. Для предотвращения или хотя бы ослабления этого негативного явления необходимо оставлять ежегодный лиственный опад на поверхности почвы, поскольку он не только служит источником гумуса и элементов питания, но и является жизненно необходимым субстратом для разнообразных организмов, обитающих в почве. Литература
1. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика - М.: МСХА, 2000. - 473 с. 2. Мамонтов В.Г., Афанасьев Р.А., Родионова Л.П., Быканова О.М. К вопросу о лабильном органическом веществе почв // Плодородие. -2008. -№2 (41). -С. 20-22. 3. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации - М.: Наука, 1996. - 256 с.
FEATURES OF SOIL ORGANIC MATTER IN THE NORTHERN AND NORTHWESTERN ADMINISTRATIVE
DISTRICTS OF MOSCOW
V.G. Mamontov, Yu.A Ozerov
Russian State Agricultural University - Moscow Agricultural Academy, Russian Academy of Sciences, ul. Timiryazeva 49, Moscow,
127550 Russia
Anthropogenic factor was found to have a considerable impact on the humus status of urban soils in relation with their difference in the
contents and reserves of humus, total nitrogen, and labile humic substances.
Keywords: urban soils, total humus, total nitrogen, labile humic substances, soil humus status.
