CC BY
42
Науки о Земле
УДК 631.61:631.4:332
Батудаев Антон Прокопъевич Anton Batudaev
Куклина Евгения Эрдэмовна Evgeniya Kuklina
Л
Г Г ç
РОЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВЫ ПРИ АГРОЛАНДШАФТНОМ УСТРОЙСТВЕ ТЕРРИТОРИИ
ROLE OF SOIL CHARACTERISTICS' STUDY AT AGROLANDSCAPE TERRITORY
Приводятся некоторые агрохимические характеристики чернозема обыкновенного и морфологические свойства почвы в условиях склонового агро-ландшафта степной зоны Бурятии.
Рассматриваются склоны южной и северной экспозиции, а также влияние их частей на содержание гумуса, на значение поглощенных оснований в почве и условия произрастания зерновыгх культур для получения устойчивых урожаев.
Выявлено, что северныш склон имеет более мощный гумусовый горизонт в сравнении с южным в верхней и средней частях и практически равную в нижней части. Более гумусированы они в нижней и средней частях при равном содержании гумуса на верхней части. Южныш склон содержит несколько большее количество поглощенных оснований. Для верхних горизонтов почвенного профиля обоих склонов характерна реакция среды, близкая к нейтральной.
Установлено, что в Республике Бурятия при агроландшафтном устройстве территории пахотных земель существенную роль играют особенности свойств почв. Вышвленные характеристики должны быть использованы при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия Бурятии с учетом выраженности склонов
Some agrochemical characteristics of ordinary chernozem and morphological properties of soil under the conditions of sloping agricultural landscapes of the steppe zone of Buryatia are given.
The slopes of the southern and northern exposure as well as the impact of their parts on the humus content, on the value of absorbed bases in the soil and conditions of crops' vegetation for obtaining sustainable yields are examined.
It was revealed that the northern slope has more powerful humus horizon in comparison with the southern one at the top and in the middle part and almost equal lower parts. They contain more humus in the lower and middle parts in comparison with equal humus content at the top. The southern slope contains a slightly greater amount of absorbed bases. For the upper horizons of the soil profile the reaction medium, close to neutral is typical for both slopes.
It was established that in the Republic of Burya-tia the particular properties of soil play an important role under agrolandscape territory organization of arable land. The identified characteristics should be used when designing adaptive-landscape systems of agriculture of Buryatia taking into account the intensity of the slopes
Ключевые слова: склоновый агроландшафт, агрохимическая характеристика почвы, экспозиции склонов, части склонов, устройство территории, дифференцированное использование земель
Key words: slope agrolandscape, agrochemical characteristics of soil, slope exposure, parts of slopes, territory organization, differentiated land use
Байкальский регион представлен территорией площадью более 27 млн га и в основном это горные таежные склоны, что обусловило высокий процент склоновых земель в сельскохозяйственных угодьях Республики Бурятия [1, 3, 8, 10].
Свойства почвы на склонах существенно отличаются от равнинных, также в зависимости от экспозиции склона и её крутизны изменяются почвенно-климатические условия. На склоновых землях отмечается своеобразный гидрологический режим почв, имеют место и локальные изменения микроклимата, что оказывает влияние на распределение осадков, температуру почвы и другие агроэкологические параметры [8, 9].
Влияние склоновых агроландшафтов на агрохимические свойства черноземных почв в степной зоне республики ранее практически не рассматривалось.
По Л.Л. Убугунову (2002), в условиях Республики Бурятия черноземные почвы считаются лучшими и наиболее продуктивными, используются в основном под пашню (80,1 % от общей площади почвы). Однако по потенциальному плодородию черноземы Бурятии значительно уступают черноземам Европейской части России и многих районов Сибири [11].
Одной из основных составных частей научного обоснования адаптивно-ландшафтного земледелия и эффективности использования плодородия почв в севооборотах, применения агротехнических приемов и удобрений, которые оказывают влияние на урожай и качество зерновых культур, несомненно, является агрохимическая характеристика почвы.
Рельеф, представляющий важнейший фактор образования почвы, является первопричиной территориальной неоднородности почв, угла наклона, длины и формы
склонов, оказывая влияние на мощность гумусового горизонта и т.д. Отмечена закономерность мигрирования химических элементов из верхней части к основаниям, а также изменение свойств почвы в зависимости от угла наклона, длины и формы склона [4].
Наименьшая часть изменений протекает в верхней части склонов, в особенности на выпуклостях. А.Н. Каштанов (1974) отмечает, что наиболее сдержанно свойства распределяются на прямом отрезке, что означает, что линейная зона — это не зона эрозии, а зона транзита [6].
В своих работах А.Дж. Джеррард (1984) указал, что воздействие рельефа на плодородие почв повсеместно, и влияет он в зависимости от определенных почвен-но-климатических условий. Следовательно, ожидать наиболее ярко выраженных конкретных свойств почвы можно на пологих склонах в верхней или нижней части [5].
Фурлей на основании многочисленных исследований построил такую модель распределения свойств почвы на недефли-рованных склонах с углом наклона 1...5о, основанную на том, что растворимые химические элементы при выщелачивании переносятся вниз по склону и аккумулируются в нижней части.
Одним из основополагающих показателей агрохимических свойств почв является мощность гумусового горизонта, которая, являясь частью генетических горизонтов почвенного профиля, несет информацию о процессах, протекающих в почве, в том числе агрофизических и агрохимических свойств.
На мощность гумусового горизонта рельеф оказывает не последнее действие [7]. Неодинаковые соотношения складываются между процессами накопления органического вещества и его разложением в зави-
симости от склонов и их экспозиции (различия в содержании гумуса могут достигать 0,81 %), поэтому почвенный покров на конкретном участке может меняться от среднемощных до маломощных почв.
В условиях Бурятии на водоразделах мощность гумусового горизонта составляет 10...12 см, в нижних же частях агро-ландшафта увеличивается до 37.42 см [2]. Максимальная мощность гумусового горизонта отмечается на крутых южных склонах. Это связано с наибольшей интенсивностью тока органических веществ и его аккумуляцией в нижних позициях по сравнению с пологими склонами. Здесь различия в показателях содержания гумуса могут составлять 1 %, что позволяет по-разному влиять на агрохимические, а также биологические свойства почвы, тем самым подтверждая и усиливая различную неоднородность почвы, по составу и содержанию элементов питания, влаги и т.д.
Методика. Для выявления влияния склонов на агрохимические свойства почв нами заложен полевой опыт на богарном
участке пашни на территории СПК «Колхоз Искра» Мухоршибирского района Республики Бурятия. Почва — чернозем обыкновенный мучнисто-карбонатный, земледельческая зона — степная. Опыт проводился во времени, на двух склонах разной экспозиции — северной и южной. Угол наклона склона северной экспозиции — 306', а южной — 623'. Склоны имеют прямолинейный профиль.
Протяженность северного склона 850 м, южного — 760 м. Согласно классификации С.А. Захарова (1985), С.С. Соболева (1961), северный склон — пологий, а южный — слабо-покатый. На каждом склоне в верхней, средней и нижней частях выделялись в четырехкратной повторности делянки площадью 1 м2. Расположение делянок в один ярус последовательное на каждой позиции, т.е. поперек склона на расстоянии 15 м друг от друга. Расстояние между позициями по склону (верхняя, средняя, нижняя) в зависимости от ее протяженности 245.295 м (рис. 1).
И_____/1
гр ^ 1
..... ^^^^
Л
II И
245 м 250 м 275 м 280 м
Ч ' "Р ш
760 м £50 М
и ....... 1
1 » 1 1> >4-1!МГГ СЗКЛОП 1 1.4 >1П.1 П ч ^ЛСн_Э
1 _ 1
к \ III № ^ ни»
Рис. 1. Параметры южного и северного склонов
Результаты исследований. По нашим исследованиям портретно-профильное описание почвы склонов южной и северной экспозиции имеет своеобразные морфологические и агрохимические показатели, определяя тем самым разный уровень плодородия рассматриваемой почвы по разным частям склонов.
Профили почв на обоих склонах аналогичны. Все они отличаются небольшой мощностью гумусового горизонта (16.28 см), среднесуглинистым и суглинистым гранулометрическим составом.
Во всех случаях выражена выщелочен-ность карбонатного горизонта. Признаки солонцеватости не наблюдаются. Гипс в
профиле не обнаружен. При обследовании морфологических признаков почвенных профилей северного и южного склонов выявлено, что почвы северного склона имеют более мощный гумусовый горизонт Апах, чем южного. Так, на вершине северного склона мощность гумусового горизонта А составляет 21 см, средней — 22 см и в основании — 25 см. На разрезах южного склона мощность гумусового горизонта с вершины до основания имеют более выраженные различия. Так, если на верхней части этого склона мощность гумусового горизонта равна 16 см, средней — 20 см, то
Снижение мощности гумусового горизонта в верхних частях южной и северной экспозиций указывает на главный диагностический признак смыва. При этом следует отметить, что пахотное использование почв длительный период также может привести к уменьшению гумусового горизонта. Уменьшение мощности верхних горизонтов
в основании она достигала 28 см. Последнее, по-видимому, объясняется достаточно крутым углом наклона южного склона (6о 07'). Горизонт Вк на склонах находится на разных глубинах и имеет разную мощность и глубину вскипания.
Варьирование мощности гумусового горизонта свидетельствует о том, что она зависит от крутизны склона (см. таблицу). Так, мощность гумусового горизонта пахотного слоя на южном склоне изменяется от 16 см в верхней части до 28 см в нижней, а на северном склоне 21...25 см соответственно.
может произойти за счет «выпаханности» пахотного и уплотнения подпахотного слоя из-за многолетнего воздействия сельскохозяйственной техники.
Для верхних горизонтов почвенного профиля обоих склонов характерна реакция среды, близкая к нейтральной (на южном рН = 6,5.7,0 и на северном склоне 6,5.6,7).
Агрохимическая характеристика чернозема на склонах разной экспозиции
Часть склона Горизонт Глубина, см рН Гумус, % Поглощенные основания, мг-экв/100 г почвы
сумма Са2+ Мд2+
Южный склон
Верхняя А пах 0-16 7,0 2,77 31,1 25,5 5,6
Ап/пах 16-28 7,1 2,80 34,2 27,0 7,2
Средняя А пах 0-20 6,9 2,82 34,5 27,9 6,6
А, п/пах 20-32 7,1 3,00 32,7 28,0 4,7
Нижняя Апах 0-28 6,5 3,80 38,8 31,6 7,2
А, п/пах 28-48 7,0 3,96 32,0 27,6 4,4
Северный склон
Верхняя Апах 0-21 6,7 2,67 27,0 21,9 5,1
А, п/пах 21-33 7,0 2,71 28,9 20,3 8,6
Средняя А пах 0-22 6,5 3,63 36,1 30,0 6,1
А . п/пах 22-42 6,9 4,26 39,1 30,9 8,2
Нижняя А пах 0-25 6,5 4,29 33,0 28,3 4,7
А . п/пах 25-40 6,8 4,66 34,0 26,3 7,7
Разная мощность гумусовых горизонтов по склонам сказалась и на содержании гумуса в пахотном и подпахотном слоях почвы. Здесь отмечается направление увеличения содержания гумуса в пахотном горизонте от верхних частей склонов к нижним, причем значение этого показателя на северном склоне выше, чем на южном. Так, если в верхней части южного склона содержание гумуса составляло 2,77 %, в средней — 2,82, то в нижней части — 3,80 %. На северном склоне содержание гумуса соответственно составило 2,67, 3,63 и 4,29 %. При этом разница в содержании гумуса в пахотном слое между верхней и нижней частями на южном склоне составляла 1,03 %, а на северном — 1,62 %.
Сумма поглощенных оснований в пахотном слое на южном склоне варьирует в пределах 31,1.38,8 мг-экв/100 г почвы, а на северном — 27,0.33,0 мг-экв/100 г почвы, где основная доля приходится на кальций (соответственно, 25,5.31,6 мг-экв. и 21,9.28,3 мг-экв/100 г почвы).
Таким образом, черноземам на рассматриваемых склонах характерны уко-роченность гумусового профиля, малогу-мусность, высокая сумма поглощенных
Список литературы
1. Алтаева O.A. Влияние склоновых агроланд-шафтов на урожайность яровой пшеницы на каштановых почвах в условиях сухостепной зоны Бурятии: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Улан-Удэ, 2009. 18 с.
2. Бадмаев Н.Б., Дугаров В.И. Почвенные ка-тены Забайкалья: морфология, свойства, тепло-и влагообоеспеченность // Почвоведение. 1991. № 11. С. 70-79.
3. Батудаев А.П., Алтаева O.A., Куклина Е.Э., Коршунов В.М. Научные основы склонового земледелия Бурятии. Улан-Удэ: Изд-во БГСХА им. В.Р. Филиппова, 2014. 160 с.
4. Ганжара Н.Ф. Почвоведение. М.: Агрокон-салт, 2001. С. 45-47.
5. Джеррард А.Д. Почвы и формы рельефа. Л.: Недра, 1984. 208 с.
оснований, где преобладающая роль принадлежит кальцию. Северный склон имеет более мощный гумусовый горизонт в сравнении с южным в верхней и средней частях и практически равную в нижней части. Более гумусированы они в нижней и средней частях при равном содержании гумуса на верхней части. Южный склон содержит несколько большее количество поглощенных оснований. Для верхних горизонтов почвенного профиля обоих склонов характерна реакция среды, близкая к нейтральной.
Проведенные исследования по изучению различных экспозиций склонов, влияние их частей на особенности агрохимических свойств почвы позволяют заключить, что характеристика почвы при агроландшафтном устройстве территории пахотных земель сыграет существенную роль, поскольку при устройстве территории выявляются, рассматриваются и учитываются все факторы: крутизна, направление и длина склонов; направление эрозионно опасных ветров; категории земель, подверженных эрозии; конфигурации и площади отдельных взятых участков пашни; имеющиеся элементы устройства территории, а также почвы и их состав.
_List of literature
1. Altaeva O.A. The influence of slope agro-landscapes on the yield of spring wheat at chestnut soils in the dry steppe zone of Buryatia [Vliyanie sklonovyh agrolandshaftov na urozhaynost yarovoy pshenitsy na kashtanovyh pochvah v usloviyah suhostepnoy zony Buryatii]: Abstract. dis. ... candidate agricultural sciences. Ulan-Ude, 2009. 18 p.
2. Badmaev N.B., Dugarov V.I. Pochvovedenie (Soil science), 1991, no. 11, pp. 70-79.
3. Batudaev A.P., Altaeva O.A., Kuklina E.E., Korshunov V.M. Nauchnye osnovy sklonovogo zem-ledeliya Buryatii [The scientific basis of slope agriculture of Buryatia]. Ulan-Ude: Publishing house of the Buryat State Academy of Agriculture named after V.R. Filippov, 2014. 160 p.
4. Ganzhara N.F. Pochvovedenie [Soil science]. Moscow: Agrokonsalt, 2001. P. 45-47.
5. Dzherrard A.D. Pochvy i formy reliefa [Soil and landscape]. Leningrad: Nedra, 1984. 208 p.
6. Каштанов А.Н. Защита почв от ветровой и водной эрозии. М.: Россельхозиздат, 1974. 208 с.
7. Коренев Г.В. Биологическое обоснование сроков и способов уборки зерновых культур. М.: Колос, 1971. 162 с.
8. Куклина Е.Э. Склоновые агроландшафты, плодородие чернозема и продуктивность севооборота в степной зоне Бурятии: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Улан-Удэ, 2013.
9. Куклина Е.Э., Коршунов В.М., Батудаев А.П. Агрофизические свойства склоновых агроланд-шафтов // Вестник БГСХА. 2014. № 2. С. 46-50.
10. Куклина Е.Э., Батудаев А.П. Склоновые агроландшафты Бурятии: сб. мат-лов Междунар. форума «Актуальные проблемы обеспечения современного землеустройства» к 95-летию основания факультета и кафедры землеустройства. М., 2014. С. 684-689.
11. Убугунов Л.Л. Земельные ресурсы Байкальской природной территории (в пределах Республики Бурятия): структура, экологическое состояние, сельскохозяйственное использование. Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, БНЦ СО РАН, 2002. 68 с.
Коротко об авторах _
Батудаев А.П., д-р с.-х. наук, профессор каф. «Общее земледелие», Бурятская ГСХА им. В.Р. Филиппова, г. Улан-Удэ, Россия
Научные интересы: севообороты, обработка почвы, плодородие почвы, биологизация земледелия, ресурсосберегающие технологии
КуклинаЕ.Э., канд. с.-х. наук, зав. каф. «Кадастр и право», Институт землеустройства, кадастров и мелиорации, Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р. Филиппова, г. Улан-Удэ, Россия e_gunt@m ail. ru
Научные интересы: агроландшафтная организация территории, использование склоновых агроланд-шафтов в сельскохозяйственном производстве, мониторинг и оценка плодородия почв склоновых земель
6. Kashtanov A.N. Zashhita pochv ot vetrovoy i vodnoy erozii [Protection of soils from wind and water erosion]. Moscow: Rosselhozishhdat, 1974. 208 p.
7. Korenev G.V. Biologicheskoe obosnovanie srokov i sposobov uborki zernovyh kultur [Biological substantiation of terms and methods of harvesting grain crops]. Moscow: Kolos, 1971. 162 p.
8. Kuklina E.E. Slope agrolandscapes, soil fertility and productivity. Crop rotation in the steppe zone of Buryatia [Sklonovye agrolandshafty, plodorodie cher-nozema i produktivnost sevooborota v stepnoy zone Buryatii]: abstract diss. candidate agricultural sciences. Ulan-Ude, 2013. 203 p.
9. Kuklina E.E., Korshunov V.M., Batudaev A.P. Vestnik BGSHA (Bulletin of the Buryat State Academy of Agriculture named after V.R. Filippov), 2014, no. 2, pp. 46-50.
10. Kuklina E.E., Batudaev A.P. Sb. mat-lov Mezhdunar. foruma «Aktualnye problemy obespech-eniya sovremennogo zemleustroystva» k 95-letiyu osnovaniya fakulteta i kafedry zemleustroystva (Collection of proceedings of the Intern. forum «Actual problems of modern land management» to the 95th anniversary of the Land Management department foundation). Moscow, 2014. P. 684-689.
11. Ubugunov L.L. Zemelnye resursy Baikalskoy prirodnoy territorii (v predelah Respubliki Buryatiya): struktura, ekologicheskoe sostoyanie, selskohozyay-stvennoe ispolzovanie [Land resources of the Baikal natural territory (within the Republic of Buryatia): structure, ecological conditions, agricultural use]. Ulan-Ude: Publishing house of the Buryat State Academy of Agriculture named after V.R. Filippov, Buryat Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2002. 68 p.
_Briefly about the authors
A. Batudaev, doctor of agricultural sciences, professor, Buryat State Academy of Agriculture named after V.R. Filippov, Ulan-Ude, Russia
Scientific interests: crop rotations, tillage, soil fertility, bipolarization farming, resource saving technologies
E. Kuklina, candidate of agricultural sciences, head of Cadastre and Law department, Institute of Land Management, Cadastres and Land Reclamation, Buryat State Academy of Agriculture named after V.R. Filip-pov, Ulan-Ude, Russia
Scientific interests: agrolandscape organization of territory, use of agricultural lands' sloping in agricultural production, monitoring and evaluation of soil fertility of sloping land
