Научная статья на тему 'Роль илистой фракции и гумуса в формировании наименьшей влагоемкости пахотных черноземов'

Роль илистой фракции и гумуса в формировании наименьшей влагоемкости пахотных черноземов Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
292
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НАИМЕНЬШАЯ ВЛАГОЕМКОСТЬ / ИЛИСТАЯ ФРАКЦИЯ / ГУМУС / ДИАПАЗОН АКТИВНОЙ ВЛАГИ / ПАХОТНЫЙ ЧЕРНОЗЕМ / ЦЕЛИНА / ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / КОРРЕЛЯЦИЯ / ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННАЯ СВЯЗЬ / FIELD MOISTURE CAPACITY / CLAY FRACTION / HUMUS / RANGE OF ACTIVE MOISTURE / ARABLE CHERNOZEM / VIRGIN SOIL / WATER-PHYSICAL PROPERTIES / CORRELATION / CASUAL EFFECT

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Ерёмин Д. И.

При распашке целинного чернозема выщелоченного и его длительном использовании в пашне в лесостепной зоне Западной Сибири выявлены изменения одного из главных показателей водно-физических свойств наименьшей влагоемкости. В исследованиях, проведенных в период с 1968 по 2016 г., использовался полевой метод. Изложен материал по изучению миграции илистой фракции по почвенному профилю; динамики запасов гумуса; изменению наименьшей влагоемкости и диапазона активной влаги. Почва стационарного участка чернозем выщелоченный тучный среднемощный среднесуглинистый. Стационар заложен в 1968 г. на целинном участке. После детального изучения свойств часть его была распахана и до настоящего времени используется в пашне. Повторные исследования проведены в 1990, 2006 и 2016 гг. Установлено, что при длительном использовании чернозема в пашне снижается наименьшая влагоемкость на 7,7 % относительно первоначальных данных. Это негативно отражается на диапазоне активной влаги: он уменьшился с 231 до 196 мм. Максимальное антропогенное изменение изучаемых показателей отмечено в слое 0-50 см. Выявлена миграция илистых частиц из пахотного горизонта вглубь профиля: за 48 лет их содержание уменьшилось с 28 до 26 %. Между наименьшей влагоемкостью и долей илистой фракции установлена тесная положительная зависимость (r = 0,79). Аккумуляция ила в нижней части метрового профиля стала причиной сужения диапазона активной влаги, о чем свидетельствует высокая обратная зависимость (r = -0,58). За 48 лет запасы гумуса в пахотном черноземе уменьшились на 10,4 % относительно целины. Определена тесная положительная связь (r = 0,91) между запасами гумуса и наименьшей влагоемкостью в слое 0-50 см чернозема выщелоченного.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Ерёмин Д. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

During the plowing of virgin chernozem of leached and prolonged use in arable fund of the forest-steppe zone of Western Siberia revealed changes one of the main indicators of water-physical properties the field moisture capacity. In studies conducted in the period from 1968 to 2016 has been used of field method. The article describes the material to study the migration of clay fraction in the soil profile; the dynamics of stocks of humus, changing the field moisture capacity and the range of active moisture. The soil of the station is leached chernozem medium loamy medium rich. The station has been created on the virgin site in 1968. After detailed study of the properties, part of it was under cultivation to the present time used in plowing. Re-examinations were held in 1990, 2006 and 2016. Found that prolonged use of the chernozem of the arable land decrease and the lowest ratio of 7.7 % on the initial data. This had a negative impact on the range of active moisture that decreased from 231 to 196 mm. The maximum anthropogenic change of the studied parameters observed in the layer 0-50 cm. Migration of clay particles from the arable horizon is revealed. In 48 years their contents has decreased from 28 to 26 %. Between the field moisture capacity and the proportion of clay fraction strong positive correlation (r = 0.79). Accumulation of silt in the lower part of the profile meter was the cause of the deterioration of the range of active moisture, as evidenced by a high inverse relationship (r = -0.58). For 48 years, the reserves of humus in arable chernozem decreased by 10.4 % compared to virgin soil. Identified a close positive correlation between (r = 0.91) between the reserves of humus and the field moisture content in the 0-50 cm layer of leached chernozem.

Текст научной работы на тему «Роль илистой фракции и гумуса в формировании наименьшей влагоемкости пахотных черноземов»

12. Воронкова М.Н., Воронкова Н.А. Переработка биотходов в органическое удобрение // Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности : материалы Междунар. науч-практ. конф. Тамбов, 2015. С. 44-45.

12. Voronkova M.N., Voronkova N.A. Pererabot-ka biothodov v organicheskoe udobrenie // Aktualnye vo-prosy v nauchnoj rabote i obrazovatelnoj dejatelnosti: ma-terialy Mezhdunar. nauch-prakt. konf. Tambov, 2015. S. 44-45.

Бобренко Игорь Александрович, д-р с.-х. наук, Омский ГАУ, [email protected]; Кормин Виктор Павлович, канд. с.-х. наук, доцент, Омский ГАУ, [email protected]; Гоман Наталья Викторовна,

канд. с. -х. наук, доцент, Омский ГАУ, [email protected]

Bobrenko Igor Alexandrovich, Dr. Agr. Sci., Omsk SAU, [email protected]; Kormin Viktor Pavlo-vich, Cand. Agr. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, [email protected]; Goman Natalya Vikto-rovna,

Cand. Agr. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, [email protected].

УДК 68.05.41 Д.И. ЕРЁМИН

Государственный аграрный университет Северного Зауралья, Тюмень

РОЛЬ ИЛИСТОЙ ФРАКЦИИ И ГУМУСА В ФОРМИРОВАНИИ НАИМЕНЬШЕЙ ВЛАГОЕМКОСТИ ПАХОТНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ

При распашке целинного чернозема выщелоченного и его длительном использовании в пашне в лесостепной зоне Западной Сибири выявлены изменения одного из главных показателей водно-физических свойств - наименьшей влагоемкости. В исследованиях, проведенных в период с 1968 по 2016 г., использовался полевой метод. Изложен материал по изучению миграции илистой фракции по почвенному профилю; динамики запасов гумуса; изменению наименьшей влагоемкости и диапазона активной влаги. Почва стационарного участка - чернозем выщелоченный тучный среднемощный среднесуглинистый. Стационар заложен в 1968 г. на целинном участке. После детального изучения свойств часть его была распахана и до настоящего времени используется в пашне. Повторные исследования проведены в 1990, 2006 и 2016 гг. Установлено, что при длительном использовании чернозема в пашне снижается наименьшая влагоемкость на 7,7 % относительно первоначальных данных. Это негативно отражается на диапазоне активной влаги: он уменьшился с 231 до 196 мм. Максимальное антропогенное изменение изучаемых показателей отмечено в слое 0-50 см. Выявлена миграция илистых частиц из пахотного горизонта вглубь профиля: за 48 лет их содержание уменьшилось с 28 до 26 %. Между наименьшей влагоемкостью и долей илистой фракции установлена тесная положительная зависимость (г = 0,79). Аккумуляция ила в нижней части метрового профиля стала причиной сужения диапазона активной влаги, о чем свидетельствует высокая обратная зависимость (г = -0,58). За 48 лет запасы гумуса в пахотном черноземе уменьшились на 10,4 % относительно целины. Определена тесная положительная связь (г = 0,91) между запасами гумуса и наименьшей влагоемкостью в слое 0-50 см чернозема выщелоченного.

Ключевые слова: наименьшая влагоемкость, илистая фракция, гумус, диапазон активной влаги, пахотный чернозем, целина, водно-физические свойства, корреляция, причинно-следственная связь.

Черноземные почвы, без сомнения, - самые плодородные на нашей планете. Этот факт признали все ученые, работы которых в той или иной мере посвящены плодородию. Практическое подтверждение получено от аграриев, которым посчастливилось работать на черноземах. Благодаря уникальному сочетанию гумуса, питательных веществ, температурного и водного режимов на черноземах можно без особых проблем выращивать практически все сельскохозяйственные культуры. Поэтому именно их в первую очередь человек начал вовлекать в сельскохозяйственный оборот. В настоящее время найти целинный чернозем довольно сложно, особенно в европейской зоне России, где сельское хозяйство сформировалось намного раньше, чем в Сибири [1]. Мощный антропогенный пресс европейские

© Ерёмин Д.И., 2017

Введение

черноземы испытывали еще во времена В.В. Докучаева, это позволило ему изучить эту почву как уникальное природное тело. В Зауралье в это время земледелие было мало распространено по разным причинам, поэтому сибирские черноземы начали испытывать усиление антропогенной нагрузки только в 50-е годы прошлого столетия. Сегодня можно найти целинные земли, что дает возможность изучить агрогенную трансформацию черноземных почв при вовлечении их в сельскохозяйственный оборот.

Для изучения почвообразовательных процессов пахотных земель требуется большой временной промежуток, а также наличие целины в непосредственной близости от пашни. Поэтому сохранившиеся до настоящего времени полевые стационары, заложенные 30 и более лет назад, можно считать уникальными. Их исследование позволяет дать ответ на многие вопросы и естественного почвообразования, и антропогенной эволюции почв.

Единственной, на наш взгляд, особенностью черноземных почв, препятствующей повышению продуктивности пашни, является неудовлетворительная влагообеспеченность сельхозкультур. Благодаря большим запасам гумуса и высокой биологической активности проблем с питанием растений обычно не бывает. В крайнем случае, их можно легко решить, внося соответствующие минеральные удобрения. Однако аграрная наука уже не одно десятилетие бьется над проблемой влагообеспеченности выращиваемых на черноземах растений. Разрабатываются системы севооборотов, основной обработки почвы, но все равно эффекты от них не устраивают сельхозтоваропроизводителя. Все склоняются к тому, что основным алгоритмом регулирования водного режима черноземных почв является сохранение и накопление в максимальной степени осадков, выпадающих в осенний и весенний периоды [2]. Также необходимо создание растениям условий, направленных на экономный расход почвенной влаги на протяжении всей их вегетации [3].

Влагоемкость - свойство почвы, изначально полученное от почвообразующей породы. Принято считать, что она зависит от гранулометрического состава. Однако может изменяться и в процессе естественной эволюции почв. Наиболее важной принято считать наименьшую влагоемкость (полевую). Чем выше этот показатель, тем больше почва может удержать воды, это обеспечивает максимальную комфортность растущим на ней растениям. В процессе длительного сельскохозяйственного использования наименьшая влагоем-кость (НВ) постепенно снижается, что негативно отражается на водном режиме пахотных черноземов.

Целью исследований было изучение изменения наименьшей влагоемкости пахотных черноземов и выявление роли илистых частиц и гумуса в формировании этого показателя.

Материалы и методы

Исследования проведены на стационаре № 3 кафедры почвоведения и агрохимии ГАУ Северного Зауралья, который был заложен в 1968 г. на целинном черноземе выщелоченном под руководством профессора Л.Н. Каретина. Стационар расположен в трех километрах от д. Мичурино Заводоуковского района Тюменской области, в северной колочной лесостепи Тобол-Ишимского междуречья. Наклонная слабоволнистая равнина, окраина водораздельного плато в Притоболье. Почвообразующие породы иловато-пылеватые лёссовидные суглинки мощностью не более 10 м. После отбора образцов и подробного анализа свойств часть территории стационара была распахана и до настоящего времени находится в пашне. Другая часть осталась под естественной растительностью в целинном состоянии и пребывает в таком виде до настоящего времени.

Объект - чернозем выщелоченный, тучный, среднемощный, среднесуглинистый на карбонатном лёссовидном суглинке с типичными для Западной Сибири признаками и свойствами [4]. По гранулометрическому составу относится к иловато-пылеватой средне-суглинистой разновидности. В 1990, 2006, 2016 гг. проведены повторные исследования на целине и пашне. Это позволило сделать сравнительный анализ динамики водно-физических свойств, гранулометрического состава и гумусированности в условиях длительной распашки.

В период с 1968 по 1990 г. применялся зернопаропропашной севооборот. Для периода с 1990 по 2006 г. была характерна существенная смена системы земледелия - использовался зерновой с занятым паром севооборот. С 2006 по 2016 г. существенных изменений в системе севооборотов не произошло. Система основной обработки почвы - отвальная и на протяжении всего периода не изменялась.

Содержание гумуса определяли методом Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91). Анализ гранулометрического состава проведен по Качинскому и параллельно на лазерном гранулометре АпаНзейе-22. Наименьшую влагоёмкость устанавливали в полевых условиях путем промачивания участков почвы до состояния полного насыщения водой и последующего отбора (через 5 сут) образцов [5].

Математическая обработка результатов осуществлена по Б.А. Доспехову.

Результаты и обсуждение

Наименьшая влагоемкость (НВ) в метровом слое целинного чернозема составляет 360-370 мм, незначительно варьируя по годам (рис. 1). Диапазон активной влаги соответственно ниже и обычно не превышает 60 % от НВ. В тяжелосуглинистых разновидностях чернозема выщелоченного лесостепной зоны Зауралья анализируемые показатели выше и достигают 400-450 и 260-270 мм соответственно [6]. Наименьшая влагоемкость неоднородна по почвенному профилю. Слой 0-50 см целинного чернозема может удерживать 200 мм воды, тогда как вторая половина метрового слоя - 160-170 мм. Отсутствие достоверных изменений наименьшей влагоемкости целинного чернозема выщелоченного на протяжении длительного времени обусловлено стабильностью почвенной системы.

Рис. 1. Изменение наименьшей влагоемкости (НВ) и диапазона активной влаги (ДАВ) при распашке целинного чернозема выщелоченного, мм. Данные 1968 г. - Л.Н. Каретина; 1990 г. - А.Г. Карякиной

Распашка, длительное использование чернозема в пашне привели к серьезным изменениям факторов естественного почвообразования. Через 22 года ежегодной отвальной обработки наименьшая влагоемкость снизилась до 336 мм - отклонение составило 7,4 % относительно целины 1968 г. Ежегодно важнейший показатель водно-физических свойств уменьшался на 1,2 мм. Соответственно изменялся и диапазон активной влаги, к 1990 г. он достиг 209 мм.

Послойное определение показало, что в слое 50-100 см наименьшая влагоемкость (НВ) - 170 мм: в пределах варьирования значений целинного участка. Максимальное снижение зарегистрировано в слое 0-50 см, где показатель НВ уменьшился на 17 % относительно 1968 г. В условиях лесостепной зоны Зауралья столь серьезное изменение главного показателя водно-физических свойств может привести к усилению процесса выщелачивания, поскольку вода в период снеготаяния или сильных дождей будет глубже промачивать

пахотный чернозем. Если принять во внимание излишнюю разрыхленность и наличие крупных трещин в пахотном горизонте, величина промачивания может быть значительной [7].

Необходимо обратить внимание на влагообеспеченность сельскохозяйственных культур, корневая система которых в Северном Зауралье развивается и поглощает воду с питательными веществами преимущественно из слоя 0-40 см [8]. Поэтому верхний полуметровый слой пахотного чернозема должен обладать максимально возможной наименьшей влагоемкостью.

После 1990 г. НВ и диапазон активной влаги не претерпевали достоверных изменений. После 48 лет использования чернозема в пашне изучаемые показатели уменьшились до 335 и 196 мм соответственно. Эффект сильного антропогенного изменения свойств в первые годы после распашки целинных черноземов был отмечен и подробно изучен еще основателем Воронежской научной школы почвоведения П.Г. Адерихиным в 30-е годы прошлого столетия [9]. В дальнейшем при соблюдении научно обоснованной системы земледелия эффект постепенно уменьшается. Однако восстановления до значений целинного чернозема обычно не происходит.

Общепринято, что водно-физические свойства зависят от гранулометрического состава почвы. Чем больше содержание физической глины, тем выше наименьшая влаго-емкость. В процессе детального изучения гранулометрического состава пахотных черноземов лесостепной зоны Зауралья нами установлен факт миграции физической глины и распределение ее фракций по почвенному профилю. Аналогичные данные были получены В.Л. Татаринцевым [10].

В 1968 г. в гумусовом слое (0-50 см) содержание илистых частиц варьировало в пределах от 27,9 до 33,3 % (табл. 1). Глубже доля ила возрастала, достигая максимальных величин в слое 80-100 см. При повторном анализе гранулометрического состава целинного чернозема, проведенном в 2016 г., достоверных отклонений от первоначальной точки (1968) не обнаружено. Незначительное обеднение верхнего горизонта целинного чернозема илистой фракцией обусловлено слабым проявлением процесса иллювиирования, присутствующего при периодически-промывном типе водного режима.

Таблица 1

Содержание илистой фракции в целинном и пахотном черноземе, %

Слой, см Целина Пашня

1968 г.* 2016 г. 1990 (22 года) 2006 (38 лет) 2016 (48 лет)

2-10 27,9 27,4 Не опред. 26,5 25,7

10-20 29,8 29,0 Не опред. 27,0 25,6

30-40 32,7 32,6 Не опред. 31,2 33,4

40-50 33,3 33,0 Не опред. 36,0 37,1

60-70 35,1 34,7 Не опред. 38,2 38,6

80-90 36,1 36,5 Не опред. 38,9 39,5

100-110 36,4 34,9 Не опред. 37,0 36,5

* Данные Л.Н. Каретина.

Через 22 года после распашки целины содержание илистых частиц в метровом слое изменилось. Для пахотного горизонта (0-30 см) характерно уменьшение доли ила: отклонения относительно целины 1968 г. - 1,4-2,8 %. В подпахотном слое (40-90 см) произошло увеличение содержания илистых частиц с 33,3-36,4 до 36,5-39,5 %. Максимальна аккумуляция в бескарбонатном иллювиальном горизонте на глубине 60-90 см. Причина -увеличение водопроницаемости пахотного горизонта за счет постоянного поддержания его в рыхлом состоянии ежегодными механическими обработками.

В период с 2006 по 2016 г. процесс миграции илистой фракции продолжался, однако не столь масштабно. В слое 0-20 см отмечено достоверное снижение доли ила на 0,8-1,4 % в сравнении с 2006 г., а в 30-40 см, напротив, его содержание возросло с 31,2 до 33,4 % - отклонение составило 2,1 %. В слое 40-50 см отмечена незначительная аккумуляции илистых

частиц. Данный факт мы связываем с изменением системы основной обработки почвы после 2006 г. - хозяйство начало использовать периодическое чизелевание для разрушения плужной подошвы. В более глубоких слоях отклонения - в пределах ошибки измерений.

По корреляционному анализу следует, что связь между содержанием ила и наименьшей влагоемкостью высокая (г = 0,79). Поэтому для сохранения почвенной влаги в корне-обитамой зоне распахиваемых целинных и залежных участков необходимо предусмотреть мероприятия, препятствующие усилению процесса миграции илистых частиц вглубь почвенного профиля. В подпахотном слое, где наблюдалась антропогенная аккумуляция илистой фракции, коэффициент корреляции был минимальным (0,18), указывая на отсутствие связи. Объясняется это тем, что мигрирующие илистые частицы заполняют почвенные пустоты, уменьшая полезное поровое пространство. Они не обладают природной водоудержи-вающей способностью, поскольку не склонны к микроагрегированию. Это подтверждает обратная корреляция (-0,58) диапазона активной влаги и содержания ила в слое 50-100 см. В вышележащем горизонте (0-50 см) корреляция между этими показателями соответствует общепринятой точке зрения (0,81) - чем тяжелее гранулометрический состав, тем лучше водно-физические свойства.

Гумусовое состояние также накладывает определенное влияние на водно-физические свойства почв. Однако, помимо гранулометрического состава, который передается «в наследство» от почвообразующей породы, гумус накапливается в процессе эволюции почвы. Поэтому, изменяя запасы гумуса, можно добиться улучшения или восстановления водно-физических свойств антропогенно-преобразованных или техногенно-нарушенных свойств почв [11; 12].

Перед закладкой опыта (1968) запасы гумуса в слое 0-100 см целинного чернозема составили 481 т/га, из которых 435 т (90 %) приходилось на слой 0-50 см (рис. 2). Характер распределения гумуса в почвенном профиле - резко убывающий. Фракционно-групповой состав - фульватно-гуматный с доминированием гуматов кальция [13].

600 500 400 300 200 100 0

■/га

481

.лллл <лллл

435

520

1968 г.

£

470

2016 г.

459

[ЛЛЛЛ) кЛЛЛЛ

Ч ^ 405

■у л

кЛЛЛЛ

440

438

лллл

кЛЛЛЛ £

385

¡л "ч лллл

ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ лллл

380

ЛЛЛЛ ЛЛЛЛ лллл

1990 г. (22 года) | 2006 г. (38 лет) Целина--Пашня

■ 50-100 см П0-50 см

2016 г. (48 лет)

Рис. 2. Динамика запасов гумуса в метровом слое чернозема выщелоченного, % от массы. Данные 1968 г. - Л.Н. Каретина; 1990 г. - А.Г. Карякиной

В слое 50-100 см запасы гумуса не превышали 54 т/га. За 48 лет содержание гумуса на целине возросло до 520 т/га, ежегодный прирост - 0,8 т/га, для черноземов Западной Сибири вполне обычная величина [14; 15]. Ухудшение коснулось не только количественной, но и качественной характеристики гумусового состояния [13]. При анализе по слоям зафиксировано, что снижение запасов гумуса было в слое 0-50 см, тогда как глубже этот показатель увеличился. Это связано с миграционными процессами водорастворимого гумуса, образующегося в условиях повышенной аэрации [16].

В последующие годы запасы гумуса продолжали постепенно снижаться. К 2006 г. (38 лет) достигли 440 т/га в метровом слое. Верхняя его половина потеряла с момента распашки 51 т, из которых на период 1990-2006 гг. пришлось 20 т - ежегодные потери составили 1,3 т/га. Данный факт указывает на усиление процесса дегумификации. К 2016 г. потери главного вещества почвы продолжались - его запасы в слое 0-50 см достигли 380 т/га.

Из проведенного анализа причинно-след-ственных связей установлено, что между запасами гумуса и наименьшей влагоемкостью очень высокая положительная корреляционная связь (r = 0,91). Поэтому для стабилизации, улучшения и восстановления утраченных благоприятных водно-физических свойств пахотных почв необходимо создать условия для расширенного воспроизводства плодородия - увеличить поступление растительных остатков путем запашки соломы; ввести в севообороты сидеральные культуры или многолетние травы. Использование научно обоснованной системы удобрений и уменьшение количества механических обработок почвы позволят снизить активность аэробной микрофлоры, разрушающей ценные гумусовые вещества. Системное применение указанных выше мероприятий даст возможность улучшить не только наименьшую влагоемкость, но и другие водно-физические свойства пахотных черноземов лесостепной зоны Зауралья.

Заключение

На основании многолетних стационарных исследований установлено, что для целинного чернозема выщелоченного характерно постепенное накопление гумуса, его запасы за 48 лет увеличились с 481 до 520 т/га. Это благоприятно отразилось на наименьшей влаго-емкости и диапазоне активной влаги. К 2016 г. они достигли 369 и 240 мм/га соответственно. Распашка и длительное использование отвальной системы обработки чернозема выщелоченного привели к появлению процесса миграции илистых частиц вглубь профиля и ухудшению гумусового состояния. Это негативно воздействовало на наименьшую влагоем-кость и диапазон активной влаги, отвечающих за влагообеспеченность сельхозкультур. Корреляция между содержанием ила и наименьшей влагоемкостью составила 0,79, что соответствовало сильной положительной связи. С глубиной этот коэффициент снижается, указывая на отсутствие влияния мигрирующих илистых частиц на водоудерживающую способность почвы. Корреляция между запасами гумуса и наименьшей влагоемкостью очень высокая (r = 0,91). Поэтому при распашке целинных и залежных участков необходимо разрабатывать систему земледелия, препятствующую появлению миграционных процессов илистых частиц вглубь профиля и обеспечивающую стабилизацию гумусового состояния пахотных почв.

D.I. Eryomin

State Agrarian University of the Northern Trans-Urals, Tyumen

The role of clay fraction and humus in the formation of the field moisture capacity

of arable chernozems

During the plowing of virgin chernozem of leached and prolonged use in arable fund of the forest-steppe zone of Western Siberia revealed changes one of the main indicators of water-physical properties - the field moisture capacity. In studies conducted in the period from 1968 to 2016 has been used of field method. The article describes the material to study the migration of clay fraction in the soil profile; the dynamics of stocks of humus, changing the field moisture capacity and the range of active moisture. The soil of the station is leached chernozem medium loamy medium rich. The station has been created on the virgin site in 1968. After detailed study of the properties, part of it was under cultivation to the present time used in plowing. Re-examinations were held in 1990, 2006 and 2016. Found that prolonged use of the chernozem of the arable land decrease and the lowest ratio of 7.7 % on the initial data. This had a negative impact on the range of active moisture that decreased from 231 to 196 mm. The maximum anthropogenic change of the studied parameters observed in the layer 0-50 cm. Migration of clay particles from the arable horizon is revealed. In 48 years their contents has decreased from 28 to 26 %. Between the field moisture capacity and the proportion of clay fraction strong positive correlation (r = 0.79). Accumulation of silt in the lower part of the profile meter was the cause of the deterioration of the range

of active moisture, as evidenced by a high inverse relationship (r = -0.58). For 48 years, the reserves of humus in arable chernozem decreased by 10.4 % compared to virgin soil. Identified a close positive correlation between (r = 0.91) between the reserves of humus and the field moisture content in the 0-50 cm layer of leached chernozem.

Keywords: field moisture capacity, clay fraction, humus, range of active moisture, arable chernozem, virgin soil, water-physical properties, correlation, casual effect.

Список литературы

1. Иваненко А.С. 4 века тюменского поля. Свердловск : Сред.-Урал. кн. изд-во, 1990. 208 с.

2. Фисунов Н.В., Ерёмин Д.И. Влияние обработки почвы и посева на водопотребление озимой пшеницы в Зауралье // Земледелие. 2013. № 3. С. 24-25.

3. Моисеев А.Н., Ерёмин Д.И. Оценка севооборотов по влагообеспеченности культур в условиях лесостепной зоны Зауралья // Аграр. вестн. Урала. 2012. № 11. С. 18-20.

4. Абрамов Н.В., Ерёмин Д.И. Формирование профиля черноземов выщелоченных Северного Зауралья в условиях длительной распашки // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 3. С. 7-9.

5. Шеин Е.В., Гончаров В.М. Агрофизика. Ро-стов-н/Д. : Феникс, 2006. 400 с.

6. Каретин Л.Н. Почвы Тюменской области. Новосибирск : Наука, 1990. 286 с.

7. Рзаева В.В., Ерёмин Д.И. Динамика плотности сложения и общей порозности чернозема выщелоченного при длительном сельскохозяйственном использовании в Северном Зауралье //Аграр. вестн. Урала. 2010. № 4. С. 62-65.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Абрамов Н.В. Совершенствование основных элементов систем земледелия в лесостепи Западной Сибири : дис. ... д-ра с.-х. наук. Омск, 1992. 313 с.

9. Shcheglov D.I. A Tireless researcher of Russian chernozems, P.G. Aderikhin // Eurasian soil science. 2005. T. 38. № 4. P. 448-451.

10. Татаринцев В.Л. Гранулометрия агропочв юга Западной Сибири и их физическое состояние : монограф. Барнаул : Изд-во АГАУ, 2008. 261 с.

11. Iglovicov A.V. The development of artificial phytocenosis in environmental construction in the Far North // Procedia Engineering. 2016. № 165. Р. 800-805.

12. Eremin D.I., Eremina D.V. Influence of gran-ulometric composition structure of anthropogenic-reformed soil on ecology of infrastructure // Procedia Engineering. 2016. № 165. Р. 788-793.

13. Eremin D.I. Changes in the content and quality of humus in leached chernozems of the Trans-Ural forest-steppe zone under the impact of their agricultural use // Eurasian Soil Science. 2016. Vol. 49. №. 5. Р. 538-545.

14. Кураченко Н.Л., Бабаев М.В. Гумусовые вещества в формировании структурной организации почв техногенных ландшафтов // Вестн. Краснояр. гос. аграр. ун-та. 2014. № 9. С. 63-67.

15. Синявский И.В. Агрохимические и экологические аспекты плодородия черноземов лесостепи Зауралья : автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Тюмень, 2002. 36 с.

16. Кураченко Н.Л., Бопп В.Л. Динамика углерода водорастворимого гумуса в черноземе обыкновенном под чистыми и бинарными посевами донника // Сиб. вестн. с.-х. науки. 2016. № 5 (22). С. 14-20.

Ерёмин Дмитрий Иванович, д-р биол. наук, доц., ГАУ Северного Зауралья, [email protected].

References

1. Ivanenko A.S. 4 veka tjumenskogo polja. Sverdlovsk : Sred.-Ural. kn. izd-vo, 1990. 208 s.

2. Fisunov N.V., Eremin D.I. Vlijanie obrabotki pochvy i poseva na vodopotreblenie ozimoj pshenicy v Zaural'e // Zemledelie. 2013. № 3. S. 24-25.

3. Moiseev A.N., Eremin D.I. Ocenka sevooboro-tov po vlagoobespechennosti kultur v uslovijah lesostepnoj zony Zaural'ja // Agrar. vestn. Urala. 2012. № 11. S. 18-20.

4. Abramov N.V. Eremin D.I. Formirovanie pro-filja chernozemov vyshhelochennyh Severnogo Zaural'ja v uslovijah dlitelnoj raspashki // Dostizhenija nauki i tehniki APK. 2012. № 3. S. 7-9.

5. Shein E.V., Goncharov V.M. Agrofizika. Ros-tov-n/D. : Feniks, 2006. 400 s.

6. Karetin L.N. Pochvy Tjumenskoj oblasti. Novosibirsk : Nauka, 1990. 286 s.

7. Rzaeva V.V., Eremin D.I. Dinamika plotnosti slozhenija i obshhej poroznosti chernozema vyshheloch-ennogo pri dlitelnom selskohozjajstvennom ispolzovanii v Severnom Zaural'e // Agrar. vestn. Urala. 2010. № 4. S. 62-65.

8. Abramov N.V. Sovershenstvovanie osnovnyh jelementov sistem zemledelija v lesostepi Zapadnoj Sibiri : dis. ... d-ra s.-h. nauk. Omsk, 1992. 313 s.

9. Shcheglov D.I. A Tireless researcher of Russian chernozems, P.G. Aderikhin // Eurasian soil science. 2005. T. 38. № 4. P. 448-451.

10. Tatarincev V.L. Granulometrija agropochv juga Zapadnoj Sibiri i ih fizicheskoe sostojanie : mono-grafija. Barnaul : Izd-vo AGAU. 2008. 261 s.

11. Iglovicov A.V. The development of artificial phytocenosis in environmental construction in the Far // Procedia Engineering. 2016. No 165. P. 800-805.

12. Eremin D.I., Eremina D.V. Influence of granulometric composition structure of anthropogenic-reformed soil on ecology of infrastructure // Procedia Engineering. 2016. №. 165. P. 788-793.

13. Eremin D.I. Changes in the content and quality of humus in leached chernozems of the Trans-Ural forest-steppe zone under the impact of their agricultural use // Eurasian Soil Science. 2016. Vol. 49. No. 5. P. 538-545.

14. Kurachenko N.L., Babaev M.V. Gumusovye veshhestva v formirovanii strukturnoj organizacii pochv tehnogennyh landshaftov // Vestn. Krasnojar. gos. agrar. un-ta. 2014. № 9. S. 63-67.

15. Sinjavskij I.V. Agrohimicheskie i jekologicheskie aspekty plodorodija chernozemov lesostepi Zaural'ja : avtoref. dis. ... d-ra s.-h. nauk. Tjumen', 2002. 36 s.

16. Kurachenko N.L., Bopp V.L. Dinamika ugleroda vodorastvorimogo gumusa v chernozeme obyknovennom pod chistymi i binarnymi posevami donni-ka // Sib. Vestn. s.-h. nauki. 2016. № 5 (22). S. 14-20.

Eryomin Dmitry Ivanovich, Dr. Biol. Sci., Prof., GAU Northern Trans-Ural SAU. e-mail: [email protected].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.