CC BY
50
УДК 631.95:631.445.4
СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ЭРОДИРОВАННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ
Н.П. МАСЮТЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора (e-mail: [email protected])
Г.П. ГЛАЗУНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
А.В. КУЗНЕЦОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
М.Н. МАСЮТЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии, ул. Карла Маркса, 70б, Курск, 305021, Российская Федерация
Резюме. На основе предложенного алгоритма и результатов исследований, проведенных в 2011-2016 гг. с использованием ГИС-технологий на типичном участке пашни площадью 18,8 га на водораздельном плато и склоне северной экспозиции с уклоном 6,3° (опытное поле ВНИИЗиЗПЭ, Курская область), разработана система показателей агроэкологической оценки эродированных черноземов. Изучены агрохимические, агрофизические и биологические свойства черноземных почв. Установлена сильная обратная связь между степенью эродированности почвы и содержание1м в пахотном слое лабильных гумусовых веществ (коэффициент корреляции - 0,98), отношением углерода лабильных гуминовых кислот к углероду лабильных фульвокислот (коэффициенткорреляции - 0,98), содержаниемщелочногидро-лизуемого азота (коэффициент корреляции - 0,95), подвижного фосфора (коэффициенткорреляции - 0,92), гумуса (коэффициент корреляции - 0,86). В рамках анализируемой системы почва - растение на основе информационно-логического анализа выявлена сильная и средняя связь (коэффициенты эффективности передачи информации - от 0,33 до 0,09) показателей гумусного состояния почвы, тесно коррелирующих со степенью эродированности почвы, с урожаем ячменя и озимой пшеницы. Показано снижение запасов гумуса в слое 0-50 см в слабоэро-дированном черноземе типичном на 13,5±3,6 %, в среднеэро-дированном - на 41,8±2,4 %, по сравнению с неэродированным. Содержание и состав лабильных гумусовых веществ в профиле чернозема типичного также зависят от степени эродирован-ности. Отношение углерода лабильных гуминовых кислот к углероду лабильных фульвокислот изменяется с увеличением степени эродированности в сторону фульватности. Интегральный показатель физического состояния почвы - твердость - в слое 0-20 см также может быть показателем агроэкологической оценки эродированных почв.
Ключевые слова: черноземы, степень эродированности, агроэкологическая оценка, показатели, система, гумус, лабильные гумусовые вещества, корреляционный анализ, информационно-логический анализ, ГИС-технологии. Для цитирования: Система показателей агроэкологической оценки эродированных черноземов / Н.П. Масютенко, Г.П. Глазунов, А.В. Кузнецов, М.Н. Масютенко //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №11. С. 7-11.
Агроэкологическая оценка почв - неотъемлемая часть агроэкологической оценки земель, необходимая и актуальная при проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Как указывают В.И. Кирюшин и А.Л. Иванов [1], чем выше уровень интенсификации земледелия и насыщенность высокоэффективными наукоемкими агротехнологиями, тем выше требования к полноте и точности землеоценоч-ной основы. Агроэкологическая оценка почв включает учет химических, физических и биологических свойств, строения почвенного профиля, эрозионной опасности и эродированности, гидроморфизма, степени заболоченности почв, а также почвенных режимов. В современных условиях её проводят с использованием ГИС-технологий.
Более 25 % площади пашни составляют эродированные и эрозионноопасные почвы [2]. Известно, что эродированные почвы различаются по содержанию гумуса, агрохимическим, агрофизическим и биологическим свойствам, которые ухудшаются с увеличением степени эродированности [3-8]. Анализ и обобщение научной литературы показал, что на сегодняшний день еще не разработана система наиболее информативных и чутко реагирующих на эрозионные процессы показателей для эродированных почв. Недостаточно изучены количественная зависимость между степенью эродированности и свойствами черноземных почв, влияние эродированности на показатели плодородия черноземов на основе применения ГИС-технологий. В последние десятилетия в стране фактически не проводят картографирование почв, поэтому при обследовании территорий с эродированными почвами крайне необходима система показателей для их агроэколо-гической оценки.
Цель наших исследований - разработка системы показателей для агроэкологической оценки эродированных черноземов с использованием ГИС-технологий.
Условия, материалы и методы. Алгоритм разработки системы показателей агроэкологической оценки эродированных черноземов заключается в следующем:
картирование почв на обследуемых полигонах с использованием ГИС-технологий с определением уровни залегания почвенных горизонтов (А, А+АВ) и глубины вскипания карбонатов;
наложение микропрофилей (серии почвенных выборок длиной 50-150 м) на полигоне;
определение координат с помощью ОРБ-приемника в точках исследования;
проведение топографической съемки; исследование структуры почвенного покрова; закладка разрезов на почвах разной степени эро-дированности;
определение содержания и качества гумуса, агрохимических, агрофизических и биологических свойств в пахотном слое по координатным точкам и в почвенных разрезах;
выявление показателей, наиболее тесно связанных со степенью эродированности почвы, а также с урожаем сельскохозяйственных культур, то есть агрономически значимых.
В соответствии с таким алгоритмом в 2011-2016 гг. на территории опытного поля ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии (Медвенский район, Курская область) были проведены исследования на черноземных почвах на типичном участке пашни на водоразделе и склоне северной экспозиции размером 542 х 347 м, площадью 18,8 га, со средним уклоном территории по склону - 6,3°, высотой над уровнем моря - от 170 до 220 м. Поверхность склона отличалась волнистостью. Были выбраны пять микропрофилей (рис. 1) и заложены почвенные разрезы (12) на почвах разной степени эродированности, из пахотного слоя и по генетическим горизонтам которых отобрали образцы почвы. Для изучения связи показателей гумусного состояния с урожаем зерновых культур в период уборки на водораздельном плато и северном склоне отбирали по 30
Рис.1. Картограмма содержания гумуса (%) в пахотном слое почвы (с пятью микропрофилями и номерами точек отбора образцов).
почвенных монолитов размером 20x15x25 см. Параллельно учитывали урожайность сельскохозяйственных культур метровками.
В образцах почвы определяли: содержание гумуса - по методу И.В. Тюрина в модификации Б.А. Никитина со спектрофотометрическим окончанием по Д.С. Орлову и Н.М. Гриндель [9, 10]; содержание лабильных гумусовых вещества и их состав - в 0,1 н. вытяжке NaOH по методике Почвенного института с предварительным компостированием [11]; содержание микробной биомассы в свежих почвенных образцах - регидратационным методом [12]; содержание общего азота - по Кьельдалю; щелочногидролизуе-мый азот - по методу Корнфильда; подвижные формы фосфора и калия - по методу Чирикова (ГОСТ 2620491) [13, 14]; плотность почвы - буровым методом по Н.А. Качинскому; влажность почвы - термостатно-весовым методом; твердость почвы - твердомером (пенетрометром DICKEY-john) на глубинах 7,5, 15 и 21,5 см в 10-кратной повторности [15, 16, 17]. ГИС-технологии применяли с использованием разработок отечественных авторов [1,18, 19]. Электронные картограммы строили с использованием программы Surfer ver. 8.0. Для обработки полученных данных применяли статистические [20] методы анализа. Кроме того, для определения формы и тесноты связи показателей гумусного состояния с урожаем зерновых культур использовали информационно-логический анализ как более универсальный [21]. Корреляционный анализ имеет ограниченные возможности при исследовании зависимостей между какими-либо величинами, так как требуется соблюдение линейной зависимости во
всей области определения каждой переменной, но это не всегда выполнимо. В работе использовали программные средства Microsoft Office EXCEL, STATISTICA.
Результаты и обсуждение. На основании данных по мощности почвенных горизонтов (А, А+АВ) и глубине вскипания карбонатов с использованием программы Surfer ver. 8.0 были построены электронные картограммы и определена структура почвенного покрова участка. Эродированные почвы занимали примерно пятую его часть, что характерно для ЦЧР.
Особое внимание было уделено гумусу и его качеству. Содержание гумуса в пахотном слое черноземных почв на исследуемом полигоне изменялось от 4,2 до 6,0% (см. рис. 1). При наложении картограмм структуры почвенного покрова и гумуса было выявлено, что на участках с наибольшим содержанием гумуса расположены неэродирован-ные почвы.
Проведенные исследования позволили дать количественную оценку связи содержания гумуса в пахотном слое со степенью эродированности черноземных почв (объем выборки - 62), коэффициент детерминации составил 0,74, корреляции - 0,86, связь была обратная и сильная (рис.2). Обратный характер связи обусловлен тем, что степень эродированности почвы выражена через мощность гумусовых горизонтов А+АВ, чем она меньше, тем выше степень эродированности и ниже содержание гумуса в почве.
По представленному на рис. 2 уравнению можно рассчитать мощность горизонтов А+АВ (x) на склоне северной экспозиции с уклоном 60 и определить степень эродированности почвы, зная содержание гумуса в почве и мощность гумусового слоя на водораздельном плато.
s о 1 S ч
г 1
Мощность горизонтов А+АВ, см
Рис. 2. Зависимость содержания гумуса в пахотном слое черноземных почв от степени их эродированности (здесь и далее - степень эродированности выражена через мощность гумусовых горизонтов А+АВ, чем она меньше, тем выше степень эродированности).
5000
, 4000
3000
1000
более трансформируемой фракцией гумуса, непрочно связанной с минеральной частью почвы и обогащенной азотом, играют важную роль в почвенном плодородии и питании растений.
а)
и ®. U <
* ч «
о|о
20 40 60 80 100
Мощность горизонтов А+АВ, см
120
Ф S X
® Е
3 S о Ï
ÉI
re ц
б)
1
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
y = 0,0066x + 0,1558 -R = 0,9541
m
0 20 40 60 80 100
Мощность горизонтов А+АВ, см
120
Рис. 3. Зависимость содержания лабильных гумусовых веществ (а) и отношения Слгк/Слфк (б) в пахотном слое черноземных почв от степени их эродированности
В исследуемых почвенных разрезах мощность горизонтов А+АВ неэродированных черноземов варьировала от 80 до 110 см, слабоэродированных - от 57 до 65 см, среднеэродированных - от 20 до 25 см. Характер распределения гумуса в профиле неэродированного и слабоэродированного чернозема типичного постепенно убывающий, среднеэродированного - до 40 см резко убывающий, а ниже - постепенно убывающий.
Высокая обратная связь степени эродированности почвы (рис. 3) установлена с содержанием в пахотном слое черноземных почв лабильных гумусовых веществ (коэффициент корреляции 0,98) и их качеством, которое характеризует отношение Слгк/Слфк (коэффициент корреляции 0,98). Следует отметить, что лабильные гумусовые вещества (ЛГВ), будучи наи-
Таблица. Оценка связи урожая ячменя и озимой пшеницы с показателями гумусного состояния черноземных почв (n=30)
Рис. 4. Зависимость содержания щелочногидролизуемо-го азота (а) и подвижного фосфора (б) в пахотном слое черноземных почв от степени их эродированности
Показатель Количество информации Т (бит) Коэффициент эффективности передачи информации, К Оценка связи Характер направленности связи
ячмень озимая пшеница ячмень озимая пшеница ячмень озимая пшеница ячмень озимая пшеница
Водораздельное плато
ЛГВ, мг/кг* 0,67 0,43 0,43 0,27 сильная сильная V
Слгк/Слфк 0,69 0,16 0,44 0,10 сильная средняя V
Гумус, % 0,25 0,52 0,16 0,33 сильная сильная ®
Склон северной экспозиции
ЛГВ, мг/кг 0,21 0,14 0,13 0,09 средняя средняя V
Слгк/Слфк 0,23 0,20 0,14 0,13 средняя средняя ®
Гумус, %_0,44 0,18 0,28 0,11 сильная средняя ®
*ЛГВ - лабильные гумусовые вещества; Слгк - углерод лабильных гуминовых кислот; Слфк - углерод лабильных фульвокислот. Характер направленности связи: V - дизъюнкция (прямая); ® - нелинейного распределения.
На основе проведенных исследований в рамках анализируемой системы почва - растение с применением информационно-логического анализа (см. табл.) установлена сильная и средняя связь показателей гумусного состояния почвы, тесно коррелирующих со степенью эродированности почвы, с урожаем ячменя и озимой пшеницы на водораздельном плато и склоне северной экспозиции, о чем свидетельствуют коэффициенты эффективности передачи информации (К). При этом связь между показателями гумусного состояния и урожаем выше на водораздельном плато и у ячменя. Прямой характер связи свидетельствует об увеличении
урожая зерновых культур при улучшении гумусного состояния почвы, характер связи нелинейного распределения - о более сложной зависимости.
Выявлено, что, кроме гумуса, лабильных гумусовых веществ и их качества со степенью эродирован-ности почвы тесно связаны содержание щелочноги-дролизуемого азота и подвижного фосфора (рис. 4) в пахотном слое чернозема типичного, коэффициенты корреляции, соответственно, равны 0,95 и 0,92, связь обратная, сильная. Извест-
® ®
V
V
V
6000
2000
0
0
Рис. 5. Содержание лабильных гумусовых веществ в черноземе типичном разной степени эродированности: Ш -неэродированный; 0 - слабоэродированный; □ - среднеэро-дированный.
но, что от содержания щелочногидролизуемого азота и подвижного фосфора в почве зависит и урожайность сельскохозяйственных культур.
Запасы гумуса в слое 0-50 см чернозема типичного неэродированного составляли 514±11 т/га, в слабоэ-родированной почве они снижались на 13,5±3,6 %, в среднеэродированной - на 41,8±2,4 %.
Содержание и состав лабильных гумусовых веществ (ЛГВ) в профиле чернозема типичного также зависели от степени эродированности. Выявлено, что величина этого показателя в слое 0-20 см в слабоэродированной почве уменьшалась, по сравнению с неэродированной, на 24 %, а в среднеэродированной - на 45 % (рис. 5). Особенно резкое уменьшение, по сравнению с неэродированной почвой, в среднеэродированной отмечено в слое 30-40 см (на 76 %), в слабоэродированной - 50-60 см (на 42 %).
Тип лабильного гумуса, то есть отношение углерода лабильных гуминовых кислот (СЛГК) к углероду лабильных фульвокислот (СЛФК), изменялся в зависимости от степени эродированности пахотного слоя от фульватно-гуматного (СЛГК/СЛФК= 1-2) в неэродированной почве до гуматно-фульватного (СЛГК/СЛФК= 0,5-1) в слабо- и среднеэродированной, то есть в сторону фульватности (рис. 6). И если фульватный (СЛГК/СЛФК<0,5) тип ЛГВ в профиле неэродированной почвы отмечали ниже 50 см, то в слабоэродированной - с 30 см, а в среднеэродированной - с 20 см. Следовательно, состав и содержание лабильных гумусовых веществ черноземных почв четко отражает эродированность почвы.
1,2
0,8
0,6
0,4
0,2
0-20 20-30
30-40 50-60 60-70 Глубина, см
70-80 80-90
Рис. 6. Отношение лабильных гуминовых кислот (СЛГК) к лабильным фульвокислотам (СЛФК) в черноземе типичном разной степени эродированности: - неэродированный; — - слабоэродированный; - среднеэродиро-
Интегральным показателем физического состояния почвы служит твердость (сопротивление пенетрации). Она находится в функциональной зависимости от гранулометрического состава, структуры, плотности и влажности почвы [22]. Результаты наших исследований свидетельствуют о влиянии степени эродированности натвердость чернозематипичного, особенно в слое 0-21,5 см, где различия величины этого показателя между неэродированной и слабоэродированной почвами составляли 30 %, а между неэродированной и среднеэродированной - 164 %. Установлено, что твердость неэродированной почвы на поверхности и глубине 7,5 см, а слабоэродиро-ванной на поверхности - низкая, сложение рыхлое. В среднеэродированной почве сложение средне уплотненное уже с поверхности. Твердость неэро-дированной почвы с 15 см, слабоэродированной с 7,5 см - средняя, а сложение - средне уплотненное, при этом рост некоторых зерновых может быть ограничен. В среднеэродированной почве с 7,5 см отмечается плотное сложение, при котором рост корней сильно ограничен. Таким образом, твердость в слое 0-20 см четко зависит от степени эродированности почвы и может служить диагностическим показателем ее экологического состояния.
Остальные изучаемые агрохимические, агрофизические и биологические свойства почвы связаны со степенью эродированности черноземных почв менее тесно и не устойчиво по годам. Например, содержание микробной биомассы (МБ) в почве - очень чувствительный, зависящий от многих факторов показатель. В отдельные периоды было установлено четкое влияние степени эродированности на его величину: содержание МБ в слое 0-50 см неэродированной почвы было, соответственно, в 2,2 и 3,0 раза больше, чем в слабоэродированной и среднеэродированной,за счет горизонта 20-50 см. Однако в другие периоды различия по величине этого показателя между почвами разной степени эродированности были незначимыми. Поэтому использовать его для агроэкологической оценки эродированных почв не рекомендуется.
Следует отметить, что система параметров агроэкологической оценки эродированных черноземов должна включать показатели, по величинам которых в пахотном слое можно было бы определять мощность гумусового горизонта и идентифицировать степень эродированности почвы, то есть они должны быть тесно и устойчиво связаны со степенью эродированности, а также тесно связаны с урожаем сельскохозяйственных культур. Поэтому мы основное внимание уделили показателям, соответствующим указанным требованиям, характеризующим качество почвы и её плодородие, имеющим доступные методики определения и их хорошую воспроизводимость.
Выводы. На основе анализа экспериментальных данных, полученных при обследовании типичного для ЦЧР участка пашни с применением ГИС-технологий, установлены закономерности влияния эродированности на показатели плодородия черноземных почв. Содержание гумуса и лабильных гумусовых веществ, а также их качество, которое отражает отношение углерода лабильных гуминовых кислот к углероду лабильных фульвокислот, содержание щелочногидролизуемого азота и подвижного фосфора в черноземных почвах с увеличением степени эродированности снижаются, а твердость почвы увеличивается. Теснота связи величин этих показателей со степенью
0
эродированности почвы сильная и устойчивая по годам, они характеризуют качество и плодородие почв, тесно связаны с урожаем сельскохозяйственных культур, методики их определения доступны и имеют хорошую воспроизводимость, то есть отвечают
критериям отбора. Следовательно, перечисленные параметры могут быть информативными диагностическими показателями для агроэкологической оценки эродированных почв с применением ГИС-технологий.
Литература.
1. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий: методическое руководство/ под ред. В.И. Кирюшина, А.Л. Иванова. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. 784 с.
2. КаштановА.Н., ИзвековА.С., Рожков В.А., Кузнецова И.В., Сорокина Н.П., Щепотьев В.Н., Мамаева Г.Г., Черкасов Г.Н., Масютенко Н.П., Кузнецов М.С., ШабаевА.И., Лашкин В.М., Немцев С.Н. Теоретические и практические основы предотвращения водной эрозии почв /В книге: Научные основы предотвращения деградации почв (земель) сельскохозяйственных угодий России и формирования систем воспроизводства их плодородия в адаптивно-ландшафтном земледелии. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева Россельхоакадемии, 2013. Т.1. С. 213-287.
3. Пространственная изменчивость агрохимических свойств типичных черноземов в зависимости от степени смытости и экспозиции склонов/Г.А. Чуян, И.Г. Пыхтин, О.П. Тур, О.Н. Мирошниченко//Науч.-техн. бюлл. ВНИИЗПЭ. Курск, 1976. Вып. 4 (11). С.17-21.
4. Чуян Г.А., Ермаков В.В., Чуян С.И. Изменение фосфатного режима типичного чернозема под влиянием эрозии и систематического применения удобрений //Агрохимия. 1986. №9. С. 41-47.
5. Чуян Г.А., Ермаков В.В., Чуян С.И. Агрохимические свойства типичного чернозема в зависимости от экспозиции склона //Почвоведение. 1987. №12. С.39-46.
6. Ляхов А.И. Удобрения на эродированных почвах. М.: Россельхозиздат, 1975. 131 с.
7. Каштанов А.Н., Явтушенко В.Е. Агроэкология почв склонов. М.: Колос, 1997. 240 с.
8. Влияние степени эродированности на показатели экологического состояния черноземных почв / Н.П. Масютенко, Г.П. Глазунов, А.И. Санжаров, А.В. Кузнецов, Н.В. Афонченко, В.В. Олешицкий //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №8. С.19-23.
9. Никитин Б.А. Методы определения содержания гумуса в почве //Агрохимия. 1972. № 3. С. 123-125.
10. Никитин Б.А. Уточнение к методике определения гумуса в почве //Агрохимия. 1983. № 8. С. 101-106.
11. Рекомендации для исследования баланса и трансформации органического вещества при сельскохозяйственном использовании и интенсивном окультуривании почв: Методические рекомендации/Сост. К.В. Дьяконова. М.: ВАСХНИЛ. Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1984. 96 с.
12. Регидратационный метод определения биомассы микроорганизмов в почве / С.А. Благодатский, Е.В. Благодатская, А.Ю. Горбенко, Н.С. Паников//Почвоведение. 1987. №4. С. 64-71.
13. Агрохимические методы исследования почв / Под ред. А.В. Соколова. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1975. 656 с.
14. Александрова Л.Н., Найденова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Колос, 1976. 280 с.
15. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
16. Теория и методы физики почв: коллективная монография/под ред. Е.В. Шеина и Л.О. Карпачевского. М.: «Гриф и К», 2007. 616 с.
17. Полевые исследования свойств почв: учеб. пособие к полевой практике / М.А. Мазиров, Е.В. Шеин, А.А. Корчагин, Н.И. Шушкевич, А.В. Дембовецкий. Владимирский ГУ им. А.Г. и Н.Г. Столетовых. Владимир: Изд-во ВлГУ, 2012. 72 с.
18. Использование ГИС в точном земледелии/ В.П. Якушев, Р.А. Полуэктов, З.И. Смоляр, А.Г. Топаж//Агрохимический вестник. 2002. №1. С.34-39.
19. Якушев В.П., Якушев В.В. Информационное обеспечение точного земледелия. СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007. 384 с.
20. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / 5-е изд. доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
21. Пузаченко Ю.Г., КарпачевскийЛ.О., Взнуздаев Н.А. Возможности применения информационно-логического анализа при изучении почвы на примере её влажности//Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения. М.: Наука, 1970. С.103-121.
22. Development of pedotransfer functions for a profile cone penetrometer/S. Grunark, D.J. Rooney, K. McSweeney, B. Lowery// Geoderma. 2001. V.100. №1-2. Pp. 25-47.
SYSTEM OF INDICATORS OF AGROECOLOGICAL EVALUATION OF ERODED CHERNOZEM SOILS
N.P. Masyutenko, G.P. Glazunov, A.V. Kuznetsov, M.N. Masyutenko
All-Russian Research Institute of Farming and Soil Protection from Erosion, ul. Karla Marksa, 70b, Kursk, 305021, Russian Federation
Summary. The system of indicators of agroecological evaluation of eroded chernozem soils was developed on the basis of the suggested algorithm and investigation results. The studies were carried out in 2011-2016 with the use of GIS-technologies on a typical plowland plot with the area of 18.8 ha on the watershed plateau and the slope of the northern exposure with the inclination of 6.3 degrees (the experimental field of the All-Russian Research Institute of Farming and Soil Protection from Erosion, Kursk region). Agrochemical, agrophysical and biological properties of chernozem soils were studied. Strong inverse relations were established between the degree of soil erosion and the content of labile humus substances (correlation coefficient is 0.98), the ratio of the carbon of labile humic acids to that of labile fulvic acids (correlation coefficient is 0.98), the content of alkali-hydrolyzed nitrogen (correlation coefficient is 0.95), the content of mobile phosphorus (correlation coefficient is 0.92), humus content (correlation coefficient is 0.86). Within the analyzed system "soil-plant" on the basis of information and logical analysis the strong and moderate relation (the coefficients of the efficiency of information transmission are from 0.33 to 0.09) of the indicators of humus state of the soil, closely connected to the degree of soil erosion, with the yield of barley and winter wheat was revealed. The decrease in humus supplies in the layer 0-50 cm in weakly eroded typical chernozem and in moderately eroded one by (13.5 ± 3.6) % and (41.8 ± 2.4) % in comparison with non-eroded soil was registered. The content and composition of labile humus substances in typical chernozem profile also depend on the degree of soil erosion. The ratio of the carbon of labile humic acids to that of labile fulvic acids changes towards the greater content of the latter with the increasing degree of soil erosion. The integral indicator of physical soil condition, i.e. hardness, also can be an indicator of agroecological evaluation of eroded soils in the layer 0-20 cm.
Keywords: chernozem soils, degree of soil erosion, agroecological evaluation, indicators, system, humus, labile humus substances, correlational analysis, information and logical analysis, GIS-technologies.
Author Details: N.P. Masyutenko, D.Sc. (Agr.), deputy director (e-mail: [email protected]); G.P. Glazunov, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory; A.V. Kuznetsov, Cand. Sc. (Agr), senior research fellow; M.N. Masyutenko, Cand. Sc., senior research fellow For citation: Masyutenko N.P., Glazunov G.P., Kuznetsov A.V., Masyutenko M.N. System of Indicators of Agroecological Evaluation of Eroded Chernozem Soils. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. V.30. No. 11. Pp. 7-11 (in Russ.).
