CC BY
21
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 3/2019
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 631.445.41:631.424.5:504.03(470.319)
Панюшкина О.Ю.
Клычев Д. Г.
студенты 3 курса ОГАУ г. Орёл, РФ
Научный руководитель: Степанова Л. П.
Доктор сельскохозяйственных наук г. Орёл, РФ
ПРИРОДНАЯ И АНТРОПОГЕННАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО (РЯДОМ С ДОЛГОЕ ЗАПАДНЕЕ УРЫЛОК)
Аннотация
Чернозёмы типичные обладают наиболее высоким естественным плодородием, что позволяет использовать их для возделывания высокоценных зерновых, технических и масличных культур. Возникающие негативные процессы при сельскохозяйственном использовании: дегумификация, подкисление, эрозия, деградация структуры, переуплотнение, что требует почвенно-агрохимического исследования чернозёмов для стабильного использования в сельском хозяйстве.
Ключевые слова
Чернозём, гумус, кислотность, агрегатность, водно-физические свойства, ёмкость поглощения.
Почва как природная основа, естественная база сельскохозяйственного производства, и почвоведения дает возможность рационального осваивать территорию, разрабатывать эффективные методы и технологии возделывания культурных растений, увеличивать выход биологической продукции с единицы земельной площади, производить экологически чистый продукт.
С генетической точки зрения чернозем типичный это самая высокоплодородная почва. Природное плодородие типичного чернозема позволяет использовать её для возделывания зерновых, технических и масличных культур.
Таблица 1
Горизонт глубина pH K CL Гумус % Сгк Сфк •I- г S мг.экв H мг.экв EKO мг.экв V % <0,001 <0,01 SiOR % R2O3 %
А - пах. 0 - 20 см 6,6 7,2 2,4 11,91 43,6 1,7 45,3 96 33,6 50,2 72,63 19,2
А1 27- 37см 6,2 7,1 2,2 12,84 42,1 1,7 43,8 96 31,8 43,7 72,59 19,0
А2(Са) 47- 57см 7.3 6,2 2,0 12,0 39,8 __ 39,8 __ 32,5 41,2 71,55 19,7
АВ (Са) 64- 74см 7,4 5,1 1,5 11,8 38,6 __ 38,6 __ 31,1 36,5 71,07 19,9
АВ (Са) 85- 95см 7,5 3,8 1,2 12,22 32,5 __ 32,5 __ 26,9 33,2 72,13 19,7
В составе гумусового слоя преобладают гуминовые кислоты, которые создают прочность гумусового слоя. Эта почва характеризуется прекрасной водопрочной структурой. Профиль чернозема типичного характеризуется равномерным распределением SiO2, Преобладание частиц ила обеспечивает высокую
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 3/2019
ёмкость поглащения, накопления К,Р,К, и высокую удерживающую способность почвенных частиц. Склонность к набуханию, усадке и увеличению затрат энергии и средств на обработку почвы. Физико-химические свойства РИ: нейтральная реакция среды и только в нижних слоях переходит в слабощелочную. Запас продуктивной влаги на глубине 0-20 см составляет 44,9 мм и оценивается как хорошо для пахотного слоя.
Аккумулятивный тип распределения характеризуется накоплениям веществ в поверхностном горизонте и может быть постепенно или резко убывающим. Его формирование связано с развитием гумусонакопления под воздействием гумусоаккумулятивного процесса. Решая подобные проблемы, т.е. вопросы сельскохозяйственного производства, наука о почве занимает выступает в качестве отраслевого -сельскохозяйственного или агрономического почвоведения.
Агрономическая характеристика почвы включает оценку её плодородия и оценку почвы с точки зрения технологических особенностей возделывания различных сельскохозяйственных культур.Чернозем типичный имеет стабильные характеристики по профилю. Колебание валового состава связано с пестротой почвообразующих пород. Реакция почв близка к нейтральной (рИ 6,6 - 7,6) в карбонатных горизонтах слабощелочная. Содержание гумуса плавно снижается вниз по профилю при устойчивом преобладании гумусовых кислот (С г.к: С ф.к =2 и более). Емкость поглощения высокая ( 45 - 32 мг экв/100 г почвы) в гумусовом горизонте понижается с глубиной. Агрофизические параметры близки к оптимальным. Чернозем типичный - это особенные почвы, прежде всего благодаря их агрономическим свойствам.
Главное условия эффективного использования черноземов типичных и частично выщелоченных -сохранение их природных представителей. Изменение агрохимических свойств в сторону увеличения содержания подвижных питательных веществ. Эти почвы сбалансированы практически по всем показателям. Высокий уровень грунтовых вод, приводящий к оглеению материнской породы или нижней части почвенного профиля, способствует увеличению урожайности сельскохозяйственных культур. В процессе сельскохозяйственного использования черноземов происходит их деградация, прежде всего потеря гумуса вследствие усиления минерализации, уменьшения поступления органического вещества в почву, эрозионных потерь верхнего гумусового слоя. Сохранение гумуса, а тем более увеличение его содержания в пахотном слое обеспечит поддержание на оптимальном уровне агрофизических характеристик почв. Главная особенность эффективного использования плодородия черноземов -оптимизация их водно- физических свойств. Накопление, сохранение, использование влаги почвы связаны с оптимизацией агрофизических свойств.
Проблема формирования агрономически ценной зернисто- комковатой структуры всегда была в центре внимания при выборе систем обработки почв. Оптимизация корнеобитаемого слоя чернозема типичного предусматривает разделку пахотного слоя на агрегаты от 20 до 0,25 мм при неблагоприятных условиях увлажнения и питания. При этом необходимо дифференцировать пахотный слой на поверхностный ( 0 - 4 см) и семенной (4 - 8 см) с различной плотностью сложения: соответственно 1,0- 1,3 и 1,2 - 1,3 г/см3. Благоприятная агрофизическая структура генетических горизонтов черноземов обеспечивает накопление оптимальных запасов влаги в метровом слое, сохранение высокой водопроницаемости при продолжительном выпадении осадков
Таким образом, рассматриваемые почвы характеризуются благоприятными агрофизическими свойствами, водно- воздушным режимом и технологическими параметрами, обеспечивающими эффективную механизированную обработку.
Агрохимические показатели черноземов отличаются рядом особенностей; главная - в динамическом равновесии между содержанием гумуса, общего азота и количеством подвижного органического вещества. Стабилизация гумуса в пахотных интенсивно используемых почвах обусловлена состоянием подвижного органического вещества, являющегося питательным субстратом для почвенных микроорганизмов; трансформация его усиливается при увеличении содержания в почве соединений азота.
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 3/2019
Таблица 2
Объект исследования pH H2O Гумус % P2O5 K2O
мг/кг
1. Почва нарушены земель Проба 6,76 1,50 58,04 143,14
2. Проба 7,58 2,36 45,36 98,75
3. Почва после рекультивации Проба 8,45 4,42 30,57 123,4
4. проба 8,15 4,47 25,29 96,28
Реакция среды изменилась только для водной вытяжки от нейтральной среды в контрольных пробах рН 6,76- 7,58 до средне щелочной в средах, подвергнувшихся рекультивационным мероприятиям, рН 8,158,45. Изменение реакции среды почвы и её водной вытяжки от нейтральной в контрольном образце рНводн. 6,76 до средне щелочной рНводн. 8,45 является результатом изменения состава почвы, её водно- воздушного режима, наличия или отсутствия солей, количества и количественного состава органического вещества почвы. Актуальная щелочность обусловлена наличием в почвенном растворе гидролетически щелочных солей и анионов слабых кислот. В подщелачивании почвенного раствора принимают участи гуматы и фульваты натрия, фосфат и карбонат- ионы, гидрокарбонаты.
Поскольку водная вытяжка- это практически почвенный раствор, то его концентрация и состав характеризуются четкой выраженность и сезонной, и суточной динамикой, что оказывает влияние на концентрацию, состав почвенного раствора, изменение реакций среды, миграцию соединений, их растворимость, осадкообразвание и др.
Так, при подщелачивании почвенного раствора снижается доступность и усваяемость фосфора, возникает дефицит некоторых микроэлементов, возрастает растворимость гумусовых веществ, ухудшаются физические свойства почв.
При этом подщелачивании исследуемой пробы почвы может быть обусловлено нарушением почвенного профиля и извлечение из нижних горизонтов почвы слоев, содержащих карбонаты кальция и магния, а также лекарственные соли.
Изменение состава почвенного раствора или водной вытяжки, а также состава поглощённых катионов с увеличением поглощённых катионов кальция, магния и возможно ионов натрия, то есть увеличение щелочности оказывает значительное влияние на увеличение плотности почвы, снижение водопрочности структурных агрегатов, склонность к заплыванию и коркообразованию. [2, с. 173]
В почвенном покрове Орловской области присутствуют почвы: черноземы солонцеватые, серые лесные осолоделые и др. с признаками засоления и участием легкорастворимых солей в почвообразовании. Это обстоятельство может объяснить причину повышения реакции среды почвы в сторону её подщелачивания при нарушении целостности профиля почвы, извлечении и выносе на поверхность слоев обогащенных карбонатами кальция и магния, содержащих гипс и легкорастворимые соли. Увеличение содержания массовой доли органического вещества могло привести к закреплению фосфора в малоподвижной форме и ухудшению азотного режима, особенно при условии резкого повышения щелочности почвы. При этом отмечается неравномерность гумусового состояния черноземной почвы контрольных образцов, содержание гумуса в которых изменилось в пределах 1,50%. Такое количество гумуса характеризует черноземную почву как «слабогумусированную». В пробах почвы после проведения рекультивационных работ и внесения органических удобрений содержание гумуса составило 4,42 - 4,47 что оценивается как «малогумусированное» состояние черноземной почвы и характеризует выравненность гумусового состояния почвы восстановленного после нарушения земельного участка.
Установлена невыравненность почвенных проб как контрольных вариантов, так и проб почвы рекультивируемой или восстановленной территории земель сельскохозяйственного назначения по содержанию питательных элементов: подвижного фосфора и обменного калия. Колебания в их количестве для контрольных проб достигают таких значений, как 143,14 мг/кг (проба №3813) и 98,75 мг/кг (проба №3811) для обменного калия, а колебания в содержании подвижного фосфора составили 58,04 мг/кг (проба
{ О» }
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 3/2019
№3813) и 45,36 мг/кг (проба №3811). В почвах, восстановленных после проведения рекультивационных работ, содержания подвижного фосфора снизилось до 25,29 мг/кг и до 30,57 мг/кг, что в 1,9 раза (проба №3812) и 1,8 раза (проба №3810) обменного калия снижалось незначительно в почвах после проведения рекультивационных работ до 123, 4 мг/кг (проба №3812) и 96,28 мг/кг (проба №3810) примерно в 1,15 и 1,02 раза в сравнении с контрольными образцами (проба №3813 и проба №3811). Список использованной литературы:
1. Докучаев В.В. «Русский чернозем» Государственное издательство огиз- сельхозгиз, Москва - Ленинград, 1936, с.544
2. Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Таракин А.В. «Паспорт чернозема типичного и его роль в оценке агроэкологической устойчивости и антропогенной преобразованности почвенного ареала» Вестник АПК Ставрополья. 2015 № 4 (20) с.170- 174.
3. Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Степанова Е.И. «Природно- антропогенная роль паспорта чернозёма выщелоченного в оценке деградационных изменений почвенного покрова» Вестник АПК Ставрополья. 2015 № 4 (20) с. 165- 169.
4. Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Яковлева Е.В., Степанова Е.И. «Влияние удобрительных форм на основе отходов производства и природных минералов на экологическую устойчивость агрофизических и физико- химических свойств чернозёма оподзоленного» Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2015 № 3 с.19- 25
5. Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В., Раскатов В.А. «Экологическая оценка структуры микробиологического комплекса техногенно - трансформированных земель» Агрохимический вестник. 2016. Т. 3. №3 с. 20- 24.
© Панюшкина О.Ю., Клычев Д.Г., 2019
УДК 911
А.В. Сидоренко
канд. геогр. наук, доцент ДВФУ, г. Уссурийск, РФ E-mail: kaf_geograf@inbox.ru
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭКОДИАГНОСТИКИ ТЕРРИТОРИИ
Аннотация
Актуальность исследования заключается в применении комплексной экодиагностики, направленной на изучение состояния окружающей среды и прогнозирование экологической ситуации.
Ключевые слова
Комплексная экодиагностика, геоэкология, геосистемы, экологический мониторинг,
окружающая природная среда.
Экологическая диагностика (экодиагностика территории) - сравнительно новый "вектор" в геоэкологических научных исследованиях, связанный с выявлением и изучением признаков, характеризующих современное и ожидаемое состояние окружающей среды, экосистем и ландшафтов, а также с разработкой методов и средств обнаружения, предупреждения и ликвидации негативных экологических явлений и процессов.
Экодиагностика - составная часть геоэкологии - науки о пространственно-временных закономерностях взаимодействия сообществ с окружающей природной средой [1].
