CC BY
92
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.4
ПРОВИНЦИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГУМУСОВОГО
РЕЖИМА ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
VOLGOGRAD REGION SOILS HUMUS REGIME PROVINCIAL PECULIARITIES
A.A. Околелова, доктор биологических наук, профессор
ФГОУ ВПО Волгоградский государственный технический университет
Г.С. Егорова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
A.A. Okolelova
Volgograd state technical university
G.S. Egorova
Volgograd state agricultural academy
В статье рассмотрена динамика изменения содержания гумуса в основных зональных типах почв Волгоградской области, выявлены провинциальные особенности изменения его содержания за последние полвека. Установлено влияние антропогенеза на гумусное состояние почв.
Humus contain changing dynamics in basic soil zone types in Volgograd region is examined in the article, its contain changing provincial peculiarities during the last fifty years are displayed. Antropogenesis influence on soils’ humus condition is determined here.
Ключевые слова: гумус, почвы, режим, область, динамика
Key words: humus, soils, regime, district, dynamics.
Гумус понятие не только химическое, биологическое, но и экологическое [3]. Общеизвестно, что с гумусом связаны основные запасы питательных элементов, в его состав входят многие физиологические вещества (ферменты, антибиотики, гуминовые кислоты, витамины). Он источник углерода и энергии для почвенных микроорганизмов, способствует формированию оптимальных водных, воздушных, тепловых режимов, обеспечивает устойчивость почв и экосистем к поллютантам.
Закономерности формирования и распределения гумуса в почвах имеют региональную специфику, во многом предопределяют интенсивность и направление процессов почвообразования. Наибольшее влияние на динамику изменения содержания гумуса в
почве оказывает деятельность человека. Возрастание антропогенной нагрузки приводит к развитию процессов дегумификации.
Содержание гумуса - универсальный показатель «здоровья» почв. Важным информативным показателем почвенно-экологического мониторинга является содержание гумуса в почвах и динамика его изменения
И-
На основании фондовых материалов, обобщения имеющихся научных материалов, отчетов и научных исследований нами проведен анализ изменения содержания гумуса в зональных почвах Волгоградской области за последние 40 лет. Данные о содержании гумуса в основных типах почв Правобережья Волгоградской области приведены в таблице 1 [5].
Таблица 1 - Содержание гумуса в зональных почвах, % (1970 г.)
Тип почвы Гори- зонт Г лубина, см Гумус
% среднее
1 2 3 4 5
Чернозём обыкновенный тяжёлосуглинистый А/В 1 А/В 1 А/В 1 А/В 1 0-20/40-45 0-20/40-50 0-20/30-40 0-10/35-45 7,33/4,19 8,02/5,02 6,41/5,60 5,21/4,53 6,74/4,83
Чернозём обыкновенный лёгкосуглинистый А/В 1 0-5/30-35 3,95/3,32
Чернозём обыкновенный супесчаный А/В 1 А/В 1 0-5/24-29 0-5/35-45 2,29/2,17 2,44/0,85 2,36/1,51
Чернозём обыкновенный песчаный А/В 1 А/В 1 0-5/34-39 0-5/48-53 1,98/0,83 1,29/0,72 1,59/0,78
Чернозём южный тяжёлосуглинистый AB 1/В 1 AB 1/В 1 AB 1/В 1 AB 1/В 1 AB 1/В 1 5-20/30-35 0-20/24-34 0-20/26-36 0-10/26-36 0-20/24-33 4,51/4,30 4,35/2,87 3,93/3,33 4,00/3,60 4,35/2,85 4,28/3,39
Чернозём южный суглинистый А/В 1 А/В 1 А/В 1 А/В 1 0-10/33-43 0-10/35-45 0-10/20-30 0-10/19-29 3,72/3,34 4,5/3,1 2,95/2,77 2,13/1,11 3,32/2,58
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5
Т ёмно-каштановая суглинистая АВ1/В2 0-25/35-45 2,66/1,24 2,66/1,24
Т ёмно-каштановая лёгкосуглинистая АВ1/В2 0-25/35-45 1,50/0,69 1,50/0,69
Каштановая тяжёлосуглинистая А/В 1 А/В 1 А/В 1 А/В 1 А/В 1 0-10/22-32 0-10/20-25 0-10/25-35 0-10/20-27 0-10/15-20 2,68/1,46 2,12/2,02 2,43/2,17 2,44/2,43 2,72/2,42 2,48/2,10
Каштановая среднесуглинистая А/В 1 А/В 1 А/В 1 0-10/20-27 0-15/25-35 0-20/30-40 2,28/1,98 2,31/1,31 2,08/1,19 2,22/1,49
Каштановая лёгкосуглинистая АВ1/В2 0-20/25-36 1,68/0,89 -
Каштановая супесчаная А/В 1 0-20/25-35 1,53/1,21 -
Светло-каштановая тяжёлосуглинистая А/В 1 А/В 1 А/В 1 0-10/21-31 0-10/17-27 0-10/25-35 1,51/1,27 1,58/1,35 1,67/1,62 1,60/1,41
Из представленного материала четко прослеживается зависимость большей гумусированности почв тяжелого гранулометрического состава и меньшей - почв легкого гранулометрического состава. Провинциальными особенностями гумусового режима почв является их маломощность.
Статистическая обработка результатов исследований, проведенных в 1992 году В.В. Приходько, приведена в табл. 2. Изучая закономерности изменения содержания гумуса за двадцать лет (1972-1992) автор выявила дегумификацию почв Правобережной части Волгоградской области и Заволжья.
Ею установлены интенсивные потери гумуса в каштановых почвах, наименьшие - в черноземах обыкновенных. Автор установила, что «с облегчением гранулометрического состава почв уменьшаются различия в содержании гумуса между черноземами и каштановыми почвами» [9, с. 68].
Таблица 2 - Среднее содержание гумуса в зональных почвах, % (1992 г.)
Тип почвы Г умус, % Тип почвы Г умус, %
Чернозем Т емно-каштановая
обыкновенный 6,8 почва 3,2
тяжелосуглинистый 3,8 тяжелосуглинистая 2,3
среднесуглинистыи 2,8 суглинистая 1,8
легкосуглинистыи 1,7 легкосуглинистая 1,1
супесчаный супесчаная
Чернозем южный 4,8 Каштановая почва 2,2
тяжелосуглинистыи 3,4 тяжелосуглинистая 1,8
среднесуглинистыи 2,9 суглинистая 1,4
легкосуглинистыи 1,5 легкосуглинистая
супесчаный Светло-каштановая 1,8
почва 1,6
тяжелосуглинистая 1,2
суглинистая
легкосуглинистая
Аналогичные данные в этом же году для основных типов почв Волгоградской области тяжелого гранулометрического состава опубликованы Б.П. Чурсиным ([12], табл. 3).
Таблица 3 - Гумусовая характеристика основных подтипов тяжелосуглинистых почв (1992 г.)
Тип почвы Мощность гумусового горизонта, см Содержание гумуса в слое 0-25 см, %
Чернозем обыкновенный 46 6,3
Чернозем южный 40 4,7
Т емно-каштановая почва 35 3,4
Каштановая почва 33 2,5
Светло-каштановая почва 31 1,8
Солонец каштановый 33 2,2
Сравнивая данные 1970 и 1992 гг., можно отметить, что почвы тяжелого гранулометрического в меньшей степени подвержены дегумификации, чем почвы легкого гранулометрического состава.
В этом же году по полученным данным была предложена градация содержания гумуса в черноземах обыкновенных и южных в зависимости от их гранулометрического состава (табл. 4, [1]).
Таблица 4 - Критерии содержания гумуса в черноземах, %
Г ранулометрический состав Черноземы обыкновенные Черноземы южные
крити- ческая оптима- льная крити- ческая оптима- льная
Тяжелосуглинистые и глинистые 4,5-4,8 5,4-6,0 3,5-3,7 4,5-4,7
Среднесуглинистые 3,4-3,6 4,3-4,5 2,4-2,6 3,5-3,8
Легкосуглинистые и супесчаные 2,5-2,8 3,8-4,0 1,2-1,5 2,6-3,0
Статистические данные показывают, что потеря гумуса за 30 лет (с 1972 по 2002 гг.) в почвах сельскохозяйственных угодий составила 0,2-0,8 % [4].
Научные работы по оценке гумусного режима почв продолжились спустя шестнадцать лет. Объектами исследования ученых ВНИАЛМИ [10] послужили почвы природных парков «Нижнехоперский» (черноземы обыкновенные и южные Алексеевского, Кумылженского и Нехаевского районов), «Щербаковский» (темно-каштано-вые почвы Иловлинского района), «Донской» (каштановые почвы Камышинского района). Основные характеристики содержания гумуса приведены в табл. 5.
Из анализа таблицы видно, что содержание гумуса в верхнем горизонте черноземов южных составляет 4,40-5,41 %, темнокаштановых почв находится в интервале 1,99-1,46, каштановых - в диапазоне 2,66-3,00.
Коллективом ученых выявлены особо ценные по продуктивности почвы: черноземы обыкновенные с содержанием гумуса равное 8,81 % (р-з 22) и 10,25 (р-з 33), чернозема южного - 5,85 % (р-з 27), темнокаштановой почвы - 5,44 % (р-з 44, [10]).
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
Таблица 5 - Содержание гумуса в почвах природных парков, % (2008 г.)
Тип почвы № разреза, горизонт Г лубина, см Гумус
% Среднее
«Нижнехоперский»
Чернозем южный тяжелосуглинист ый 27, А/В 1 28,А/В1 0-22/22-35 0-20/20-40 5,85/3,44 4,82/3,54 5,34/3,49
Чернозем южный суглинистый 10,А/В1 11, А/В 1 20, А/В 1 23,А/В1 0-12/12-27 0-13/13-30 0-15/15-20 0-10/10-25 4,82/3,33 5,19/2,45 4,47/3,65 3,11/2,64 4,40/302
Чернозем южный легкосуглинисты й 21,А/В1 25,А/В1 32, А 0-20/20-33 0-12/12-22 0-15 5,46/3,87 5,39/3,11 5,39 5,41/348
«Щербаковский»
Т емно-каштано-вые суглинистые 57,А/В1 0-17/17-30 1,46/1,35
Т емно-каштано-вые легкосуглинисты е 68,А/В1 69, А/В 1 0-17/17-25 0-15/15-30 2,18/1,32 1,79/1,93 1,99/1,63
Каштановые легкосуглинистые 60,А/АВ 64, А/В 1 0-15/15-40 0-15/15-30 3,08/2,77 1,79/1,93 2,44/2,35
«Донской»
Каштановые тяжело- суглинистые 38, А/В 1 0-15/15-23 3,00/2,20
Каштановые суглинистые 43, А/В 1 45, А/В 1 50, А/В 1 0-15/15-30 0-20/20-40 0-14/14-30 2,34/1,57 2,45/2,13 3,20/2,50 2,66/2,07
Каштановые супесчаные 39, А/В 1 0-5/5-20 0,67/0,68
Гумусная съемка, проведенная в 1987 году, проведенная сотрудниками Поволжского почвенно-мелиоративного отдела с участием автора, выявила содержание гумуса в черноземе южном тяжелосуглинистом на площади в 180 га (с-з «Реконструкция» Михайловского района, равное 4,71 % [8]. В ОПХ «Горная поляна» Городищенского района доля гумуса на пашне в светло-каштановой тяжелосуглинистой почве под посевом многолетних трав составляло 1,81-2,10 % [7], под овощами - 1,29-1,55 (опытА. С. Ивановой, 2008 г.).
Классификационно-экологическая градация по содержанию гумуса в поверхностном горизонте А (А1) для черноземов и каштановых почв приведена в таблице 6.
Таблица 6 - Оценка степени гумусированности почв (цит. по Валькову В.Ф. и др., 2004).
Степень гумусированности
Почвы Очень низкая Низкая Сред- няя Повы- шенная Выс- окая
Чернозем выщелоченный, 4,0 4,1-5,0 5,1-7,0 7,1-8,0 8,0
типичный, обыкновенный
Чернозем типичный, 3,0 3,1-4,0 4,1-5,0 5,1-6,0 6,0
обыкновенный (предкавказский)
Чернозем южный 3,0 3,1-4,0 4,1-5,0 5,1-6,0 6,0
Темно-каштановые почвы 2,5 2,6-3,0 3,1-4,0 4,1-5,0 5,0
Каштановые почвы 1,5 1,6-2,0 2,1-3,0 3,1-4,0 4,0
Светло-каштановые почвы 1,0 1,1-1,5 1,6-2,0 2,1-3,0 3,0
Согласно предложенной градации, зональные типы почв Волгоградской области можно оценить следующим образом: черноземы обыкновенные и южные, среднегумусные, степень гумусированности почв каштанового типа почвообразования - низкая. В представленной выше обобщенной градации зональные типы почв объединены независимо от их гранулометрического состава.
На основании анализа представленных ранее материалов предлагаем оптимальные значения гумуса в почвах Волгоградской области с учетом их гранулометрического состава (табл. 7).
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
Таблица 7 - Оптимальные значения гумуса в почвах, %
Почвы Гуму с Почвы Гумус
Чернозем обыкновенный Т емно-каштановая
тяжелосуглинистый 6,8 почва 3,2
суглинистый 4,4 тяжелосуглинистая 2,7
легкосуглинистый 4,0 суглинистая 2,0
супесчаный 2,4 легкосуглинистая 1,1
песчаный 1,6 супесчаная, песчаная Каштановая почва 2,5
Чернозем южный тяжелосуглинистая 2,2
тяжелосуглинистый 4,8 суглинистая 1,7
суглинистый 4,3 легкосуглинистая 1,0
легкосуглинистый 3,3 супесчаная, песчаная
супесчаный 1,5 Светло-каштановая 1,8
песчаный 1,0 почва тяжелосуглинистая суглинистая легкосуглинистая супесчаная, песчаная 1,6 1,2 0,8
На основании определенных оптимальных величин содержания гумуса в зональных типах почв предлагаем их градацию (табл. 8).
Таблица 8 - Градация гумуса зональных типов почв Волгоградской области
Почвы Степень гумусированности
Очень низкая Низкая Сред- няя Повы- шенна я Выс- окая
Черноземы обыкновенные и южные Почвы каштанового типа почвообразования <3,0 <1,0 3.0-4,0 1.0-1,5 4,0-5,0 1,5-2,0 5.0-6,0 2.0-3,0 >6,0 >3,0
С.А. Вильде (цит. по О.С. Безугловой, 2009) «Гумус...это душа почвы. Продукт и источник жизни. Посредник опавших листьев и соли земли. Часть круговорота природы. Река, которая впадает в себя же; река жизни, передающая энергию из почвы в растения, а затем в животных и обратно в почву».
Антропогенная эволюция почв приобрела черты нарастающей дегумификации. Изучение динамики гумусового режима почв является необходимым условием для разработки мероприятий их мелиорации и рациональной эксплуатации. Г.В. Мотузова и О.С. Безуглова определяют гумификацию как процесс «с непредсказуемыми негативными экологическими последствиями, вплоть до катастрофических» [6, с. 58].
Выводы
1. Провинциальными особенностями гумусового режима почв является их маломощность и малогумусность.
2. Выявлена четкая зависимость доли гумуса от гранулометрического состава - более гумусированы почвы тяжелого гранулометрического состава.
3. Динамика гумусного режима почв за последние 40 лет выявила тенденции дегумификации, которая особенно четко проявляется в почвах каштанового типа почвообразования.
Библиографический список
1. Барановская, В.А. Оптимизация гумусного состояния почв / В.А. Барановская //Почвенно-экшогические проблемы в (лепном земледелии: сб. н трудов. Пущино. -1992. - С. 79-86.
2. Безуглова, О.С. Гуминовые вещества в биосфере / О.С. Безуглова. - Ростов-на-Дону, 2009. - 120 с.
3. Вальков, В.Ф. Определяет ли гумус плодородие черноземов / В.Ф. Вальков, КШ. Казеев, С.И. Колесников // Научная мысль Кавказа. Изд. СКНЦВШ, 2001. - № 2. - С. 52-59.
4. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Волгоградской области в 2002 г. - Волгоград, 2003. - 300 с.
5. Дегтярева, Е.Т. Почвы Волгоградской области / Е.Т. Дегтярева, А.Н. Жулидова. - Волгоград: Нижне-Волжское кн. изд., 1970. - 320 с.
6. Мотузова, Г. В. Экологический мониторинг почв / Г.В. Мотузова, О.С. Безуглова. - М.: Гуадеамус, 2007. - 237 с.
7. Околелова, A.A. Генофонд почв Волгоградской области / A.A. Околелова, Г.С. Егорова. - Волгоград: РПК «Политехник», 2003. - 100 с.
8. Околелова, A.A. Фонд почвенно-генетического разнообразия Волгоградской области / A.A. Околелова, Г.С. Егорова. - Волгоград: ИПК «Нива», 2008. - 100 с.
9. Приходько, В.В. Гумусное состояние почв и его изменение за 20-25 лет/ В.В. Приходько // Почвенно-экологические проблемы в степном земледелии: сб. н. трудов. Пущино, 1992. -С. 67-78.
10. Редкие и исчезающие почвы природных парков Волгоградской области / В.М. Кретинин, В.В. Брагин, К.Н. Кулик, В.М. Шишкунов. - Волгоград. 2006. - 144 с.
11. Справочник по оценке почв / В.Ф. Вальков, Н.В. Елисеева, НИ. Имгрунт, К. Ш. Казеев., С.И. Колесников. - Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004. - 236 с.
12. Чурсин, Б.П. Почвенные ресурсы / Б.П. Чурсин // Почвенно-экологические проблемы в степном земледелии: сб. н. трудов. Пущино, 1992. - С. 23-39.
E-mail: allaokol@mail.ru
