CC BY
3Вестник АПК
Ставрополья _________ ~ -----№ 3(11), 2013
УДК 631.416.9(470.62/.67)
Цховребов В. С., Чистоглядова Л. Ю., Никифорова А. М.
Tskhovrebov V. S., Chistoglyadova L. Yu., Nikiforova A. M.
СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ ЦЕЛИНА - ЛЕС И ЦЕЛИНА - ПАШНЯ В ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
MICROELEMENTS CONTENT IN SOILS OF THE CENTRAL PRE-CAUCASIAN REGION IN THE VIRGIN SOIL - WOOD AND THE VIRGIN SOIL - ARABLE LAND SYSTEMS
Исследовано содержание микроэлементов питания в двух типах лесных экосистем искусственного происхождения, а также на пашне. Установлено, что в результате высадки древесной растительности происходит активное выветривание и удаление многих микроэлементов в нижние горизонты. В процессе сельскохозяйственного использования земель отмечается обеднение верхних горизонтов за счет выноса элементов питания вместе с урожаем.
Ключевые слова: целина, пашня, сосновое насаждение, памятные посадки, микроэлементы, подвижный бор, медь, цинк, кобальт, молибден.
The microelement content in two types of forest ecosystems of artificial origin, and on arable land was studied. The research showed that planting of wood vegetation leads active aeration and removal of many microelements in the bottom horizons. Agricultural use of lands causes impoverishment of the top horizons by the removal of food elements with crops.
Keywords: virgin soil, arable land, pine planting, memorable planting, microelements, mobile boron, copper, zinc, cobalt, molybdenum.
Цховребов Валерий Сергеевич -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 71-60-56 E-mail:tshovrebov@mail.ru
Чистоглядова Людмила Юрьевна -
ассистент кафедры почвоведения Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 71-60-56 E-mail: otaku-minna@rambler.ru
Никифорова Анастасия Михайловна -
ассистент кафедры почвоведения Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 71-60-56 E-mail: nikiforova@mail.ru
Tskhovrebov Valery Sergeevich -
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Soil Science
Stavropol State Agrarian University Tel.: (8652) 71-60-56 E-mail: tshovrebov@mail.ru
Chistoglyadova Ludmila Yuryevna -
Assistant of the Department of Soil Science
Stavropol State Agrarian University
Tel.: (8652) 71-60-56
E-mail: otaku-minna@rambler.ru
Nikiforova Anastasia Mikhailovna -
Assistant of the Department of Soil Science
Stavropol State Agrarian University Tel.: (8652) 71-60-56 E-mail: nikiforova@mail.ru
Важными факторами, влияющими на воздействие древесной культуры на почву, являются условия произрастания, климатические особенности местности, возраст и состояние насаждения, исходные свойства почвы, мероприятия, проводимые для сохранения почвенного плодородия [1]. Микроэлементы входят в состав различных ферментов, оказывают значительное влияние на развитие растений, могут повышать устойчивость сельскохозяйственных культур к неблагоприятным условиям среды и болезням [2, 3]. Они участвуют в азотном и углеводном обменах, окислительно-восстановительных реакциях [4, 5, 6]. Основным источником микроэлементов является материнская порода.
В почве микроэлементы содержатся в виде различных соединений: окислов, в составе минералов и органоминеральных комплексов, могут быть в поглощенном состоянии на поверхности почвенных коллоидов [7, 8].
В агроценозах происходит отчуждение элементов питания вместе с урожаем, снижение плодородия почв, качества выращиваемой сельскохозяйственной продукции [9, 10]. В лесных сообществах также отмечается разрушение минеральной части и уменьшение содержания микроэлементов.
В качестве объектов исследования были выбраны сосновое насаждение возле памятника природы горы Кольцо, 23-24 квартал памятных посадок лесных культур в честь заслуженного лесовода РФ Валеевой Г М. и
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник АПК
Ставрополья
пашня на территории ООО ЭТК «Меристем-ные культуры» на Боргустанском хребте. Изучаемые лесные экосистемы имеют 50-летий возраст. Пашня возделывается 31 год. Сравнения проводились с целинными участками, под разнотравно-злаковой степной растительностью, которые являются типичными для данной местности. Аналогичные целинные участки 50 лет назад были засажены сосной крымской и кленом. На каждом объекте были заложены полнопрофильные разрезы, проведено морфологическое описание, отобраны образцы из каждого генетического горизонта.
Исследуемые участки были выбраны методом ключей. Определение подвижных бора, меди, цинка, кобальта и молибдена проводили по методу Пейве и Ринькиса.
На основании проведенных исследований установлено, что возле горы Кольцо на целине и в сосновом насаждении в гумусо-аккумулятив-ном горизонте содержание подвижного бора практически одинаково и колеблется в пределах 2,3 и 2,4 мг/кг (табл. 1). Вниз по профилю происходит равномерное уменьшение данного показателя на обоих участках. В лесной экосистеме в горизонтах В и ВС подвижного бора содержится на 0,7-0,3 мг/кг больше по сравнению с участком разнотравно-злаковой растительности. К материнской породе разница между участками составляет 0,07 мг/кг.
Таблица 1 - Содержание подвижных бора, меди и цинка вниз по профилю на целинном участке и в сосновом насаждении (гора Кольцо)
Гори- зонт В, мг/кг Си, мг/кг 7п, мг/кг
Це- лина Сос- новое насаж- дение Цели- на Сосно- вое насаж- дение Це- лина Сос- новое насаж- дение
Ад А0 2,3 1,9 0,2 0,1 2,1 1,3
А 2,4 2,3 0,1 0,1 2,8 2,7
АВ 1,9 2,3 0,4 0,3 2,2 2,0
В 1,1 1,8 0,01 0,4 2,0 2,2
ВС 0,9 1,2 0,02 0,8 1,9 2,1
С 0,93 1,0 0,03 0,01 1,7 1,8
Подвижной меди на целинном участке в горизонте Ад содержится 0,2 мг/кг. В переходном горизонте АВ этот показатель увеличивается вдвое. В нижней части профиля содержание этого микроэлемента уменьшается до 0,03 мг/кг. В сосновом насаждении выявлен слой аккумуляции подвижной меди, который приурочен к горизонтам В и ВС. Содержание этого элемента питания составляет 0,4 и 0,8 мг/кг соответственно. В материнской породе показатель уменьшается до 0,01 мг/кг. Следовательно, лесная растительность способствует более интенсивному выветриванию и обеднению почвы подвижной медью и её перераспределению по профилю.
Выявлено, что на участке разнотравнозлаковой растительности наибольшее содержание подвижного цинка соответствует гумусо-аккумулятивному горизонту и переходному горизонту АВ, где этот показатель составляет 2,8 мг/кг и 2,2 мг/кг соответственно. В нижней части профиля содержание данного элемента питания уменьшается и достигает 1,9 мг/кг в переходном горизонте ВС. В сосновом насаждении в горизонте А содержится на 0,1 мг/кг меньше подвижного цинка по сравнению с целиной. Горизонта накопления этого элемента питания не выявлено. Таким образом, высаживание хвойной растительности и её произрастание за 50-летний период не оказывает влияния на содержание подвижного цинка.
Установлено, что содержание кобальта на целине составляет 0,07 мг/кг в дернинном горизонте (табл. 2). Исследуемый показатель равномерно убывает вниз по профилю и достигает значения 0,01 мг/кг в переходном горизонте ВС. В сосновом насаждении наблюдается аналогичная картина.
Таблица 2 -Содержание подвижных кобальта и молибдена по профилю на целинном участке и в сосновом насаждении (гора Кольцо)
Горизонт Со, мг/кг Мо, мг/кг
Целина Сосновое насаждение Целина Сосновое насаждение
Ад А0 0,07 0,08 0,047 0,049
А 0,05 0,07 0,041 0,054
АВ 0,03 0,04 0,039 0,042
В 0,02 0,02 0,028 0,031
ВС 0,01 0,02 0,019 0,026
С 0,01 0,01 0,02 0,021
При изучении содержания подвижного молибдена также не было выявлено значительной разницы между целиной и пашней.
Как показали исследования на целине на Боргустанском хребте содержится 1,7 мг/кг подвижного бора в горизонте Ад, что на 0,5 мг/ кг меньше, чем в кленовом насаждении, и на
0,8 мг/кг меньше, чем в Апах на пашне (табл. 3). Вниз по профилю значения убывают на всех трех участках. В кленовом насаждении содержится на 0,1-0,4 мг/кг подвижного бора по сравнению с целиной. Разница между участком разнотравно-злаковой растительности и пашней составляет 0,1-0,4 мг/кг. На пашне в верхней части профиля содержится на 0,4 мг/кг подвижного бора больше, чем в кленовом насаждении.
Установлено, что в верхней части профиля на целине содержится 0,17 мг/кг подвижной меди, что на 0,03 мг/кг больше, чем в кленовом насаждении и на 0,01 мг/кг больше, чем в Апах на пашне. На участке разнотравно-злаковой растительности отмечается резкое уменьшение данного показателя вниз по профилю. В лесной экоси-
в
естник АПК
Ставрополья Науки О ЗЄМЛЄ
------------- ------:№ 3(11), 2013. 1
137
Таблица 3 - Содержание подвижных бора, меди и цинка вниз по профилю на целинном участке, в кленовом насаждении и на пашне (Боргустанский хребет)
Гори- зонт В, мг/кг Cu, мг/ кг Zn, мг/кг
Целина Кленовое насаждение Пашня Целина Кленовое насаждение Пашня Целина Кленовое насаждение Пашня
Ад А ^пах 1,7 2,2 2,5 0,17 0,14 0,16 0,6 0,5 0,4
A 1,5 1,4 1,6 0,14 0,11 0,13 0,32 0,45 0,45
АВ 0,9 1,2 1,1 0,03 0,1 0,12 0,48 0,4 0,31
B 0,5 0,9 0,8 0,02 0,1 0,03 0,2 0,3 0,37
ВС - 0,8 0,7 - 0,02 0,01 - 0,31 0,2
стеме и на пашне значения убывают более равномерно. Установлено, что в кленовом насаждении в горизонте В в 3,3 раза больше подвижной меди, чем на сельскохозяйственном угодье, и в 5 раз больше, чем на целинном участке.
Выявлено, что содержание подвижного цинка на целинном участке составляет 0,6 мг/кг в верхней части профиля. Вниз по профилю его значения уменьшаются до 0,2 мг/кг в горизонте В. В кленовом насаждении в верхнем горизонте содержится на 0,1 мг/кг меньше по сравнению с целиной, вниз по профилю этот показатель равномерно уменьшается. Содержание подвижного цинка в нижней части профиля на 0,1 мг/кг больше, чем на участке с разнотравно-злаковой растительностью. На пашне в верхней части профиля содержание данного микроэлемента меньше, чем на целине на 0,2 мг/кг. В переходном к материнской породе горизонте ВС этот показатель составляет 0,2 мг/кг.
На участке разнотравно-злаковой ассоциации в дернинном горизонте содержится 0,09 мг/кг подвижного кобальта. Отмечается резкое снижение этого показателя вниз по профилю (табл. 4). В кленовом насаждении содержится на
0,01-0,02 мг/кг больше подвижного кобальта по сравнению с целиной. Вниз по профилю значения равномерно убывают. На пашне содержание данного микроэлемента на 0,05 мг/кг меньше, чем на участке разнотравно-злаковой растительности, и на 0,03 мг/кг меньше, чем в кленовом насаждении. Таким образом, как на цели-
Литература
1. Фаизова В. И. Изменение состава и свойств черноземов солонцеватых Центрального Предкавказья при сельскохозяйственном использовании : автореф. дис. ... канд. сельхоз. наук. Краснодар, 2003.
2. Калугин Д. В., Цховребов В. С., Фаизова В. И. Мониторинг содержания бора, марганца и меди по вариантам реминерализации чернозема выщелоченного // Вестник АПК Ставрополья. 2011. № 4. С. 11-13.
не, так и на пашне верхняя часть профиля более обогащена по этому микроэлементу.
Таблица 4 - Содержание подвижных кобальта и молибдена вниз по профилю на целинном участке, в кленово-сосновом насаждении и на пашне (Боргустанский хребет)
Го- ри- зонт Со, мг/кг Мо, мг/кг
Цели- на Кленовое насажде- ние Паш- ня Цели- на Кленовое насажде- ние Паш- ня
Ад Апах 0,09 0,07 0,042 0,053 0,042 0,049
A 0,037 0,051 0,039 0,04 0,037 0,036
АВ 0,026 0,042 0,022 0,031 0,033 0,028
B 0,011 0,023 0,012 0,02 0,016 0,017
ВС - 0,012 0,011 - 0,02 0,01
Установлено, что на целине в дернинном горизонте содержится 0,053 мг/кг подвижного молибдена. В кленово-сосновом насаждении и на пашне этот показатель меньше на 0,011 мг/кг и на 0,004 мг/кг соответственно. Вниз по профилю значения равномерно убывают.
Таким образом, установлено, что под лесом идет активное выветривание и удаление многих микроэлементов в нижние горизонты, что приводит к обеднению верхней части профиля и обогащению нижней. На пашне происходит обеднение верхних горизонтов за счет выноса элементов питания вместе с урожаем.
References
1. Faizova V. I. Change of structure and properties of alkaline chernozems of the central Pre-Caucasian region in agricultural use: Author's thesis of Ph.D. thesis in Agricultural Sciences. Krasnodar. 2003 .
2. Kalugin D. V., Tskhovrebov V. S., Faizova V. I. Monitoring of boron, manganese and copper content on the options of remineralization of leached chernozem // Agricultural Bulletin of the Stavropol Territory. 2011. № 4. P. 11-13.
3. Tskhovrebov V. S., Novikov A.A., Faizova V. I., Kalugin D. V., Nikiforova A. M. Theoretical
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник АПК
Ставрополья
3. Цховребов В. С., Новиков А. А., Фаизо-ва В. И., Калугин Д. В., Никифорова А. М. Теоретические предпосылки развития слитизации черноземов Центрального Предкавказья и ее последствия // Вестник АПК Ставрополья. 2013. № 1. С. 119122.
4. Ильинова М. И., Цховребов В. С., Фаизова
B. И. Содержание микроэлементов в черноземах при их сельскохозяйственном использовании // Плодородие. 2008. № 5.
C. 7-9.
5. Новиков А. А. Генетические особенности и агроэкологический мониторинг черноземов солонцевато-слитых развитых на элювии майкопских глин Центрального Предкавказья : автореф. дис. . канд. сельхоз. наук. Краснодар, 2009. С. 2530.
6. Цховребов В. С., Фаизова В. И., Калугин Д. В., Никифорова А. М. Глобальные изменения почвообразовательного процесса в условиях агроценозов // Труды института геологии Дагестанского научного центра РАН. 2012. № 61. С. 134-137.
7. Цховребов В. С., Лысенко И. О., Калугин Д. В. Изменение содержания микроэлементов под озимой пшеницей в результате реминерализации чернозема выщелоченного // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 77.
8. Цховребов В. С., Фаизова В. И., Калугин Д. В., Никифорова А. М., Новиков А. А. Эволюция и деградация черноземов Центрального Предкавказья // Вестник АПК Ставрополья. 2012. № 3. С. 123-125.
9. Терпелец В. И., Живчиков В. Г Оценка современного состояния черноземов выщелоченных в условиях агроэкологического мониторинга // Труды Кубанского государственного университета. 1999. Т. 373. С. 66.
10. Терпелец В. И., Слюсарев В. Н. Физикохимические свойства чернозема выщелоченного в агроценозах с различным антропогенным воздействием // Труды Кубанского государственного университета. 2008. № 12. С. 110-114.
preconditions of development of a slitization of chernozems of the central Precaucasian region and its consequence // Agricultural Bulletin of the Stavropol Territory. 2013. № 1. P119-122.
4. Ilyinova M. I., Tskhovrebov V. S., Faizova V. I. The microelements content in chernozems at their agricultural use // Fertility. 2008. № 5. P 7-9.
5. Novikov A. A. Genetic characteristics and agro-ecological monitoring of firm alkoline chernozem developed on residual soil of Maikop clays in the central Caucasus: Author's thesis of Ph.D. thesis in Agricultural Sciences. Krasnodar, 2009. P 25-30.
6. Tskhovrebov V. S., Faizova V. I. Kalugin D. V., Nikiforova A M. Global changes in the soil-forming process of agricultural lands // Works of institute of geology of the Dagestan Scientific Center. 2012. № 61. P 134-137.
7. Tskhovrebov V. S., Lysenko I.O., Kalugin D. V. Change of the microelements content under winter wheat as a result of remineralization of the leached chernozem //Polythematic network electronic scientific magazine of the Kuban state agrarian university. 2012. № 77.
8. Tskhovrebov V. S., Faizova V. I. Kalugin D. V., Nikiforova A.M. Novikov A. A. Evolution and degradation of chernozems of the Central Pre-caucasian region // Agricultural Bulletin of the Stavropol Territory. 2012. № 3. P 123125.
9. Terpelets V. I., Zhivchikov V. G. Assessment of the current state of leached chernozems in the conditions of agro-environmental monitoring // Proceedings of the Kuban state university. 1999 . T. 373. P 66.
10. Terpelets V. I., Slyusarev V. N. Physical and chemical properties of the leached chernozem in agricultural lands with various anthropogenous influence // Proceedings of the Kuban state university. 2008. № 12. P110-114.
