Научная статья на тему 'Закономерности пространственного распределения гумуса в почвах эрозионных агроландшафтов'

Закономерности пространственного распределения гумуса в почвах эрозионных агроландшафтов Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
240
66
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АГРОЛАНДШАФТ / АГРОЛАНДШАФТНЫЙ КОНТУР / ЦИФРОВАЯ МОДЕЛЬ РЕЛЬЕФА / ЭРОДИРОВАННЫЕ ПОЧВЫ / СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА / AGRO LANDSCAPES / AN AGRO LANDSCAPE CONTOUR / DIGITAL MODEL OF A RELIEF / ERODED SOILS / THE CONTENT OF HUMUS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Смирнова Л. Г., Украинский П. А., Новых И. Е.

В условиях склона крутизной 1...3° пространственное распределение гумуса в почвах в слое 0...30 см равномерное. Территория представлена малогумусными аналогами, составляющими 84 % исследуемой площади. На участке склона 3...5° среднее содержание гумуса ниже, чем на склоне 1...3°,на 0,59 %. Контуры малогумусных почв занимают 47 %, а слабогумусированные составляют 53 %.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Смирнова Л. Г., Украинский П. А., Новых И. Е.

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

Laws of spatial distribution of humus in the soils of erosive agro landscapes

In slope 1 -3° conditions extend distribution of humus in soil layer 0-30 sm is proportional and territory is presented a little humus analogs composing 84% of examine square. On slope part 3-5° average maintenance of humus is lower on 0.59%, than in slope 1-3° conditions. Contours of little humus soil occupy 47%, but weakly humus soils compose 53%.

Текст научной работы на тему «Закономерности пространственного распределения гумуса в почвах эрозионных агроландшафтов»

Таблица 3. Ранжирование территории Зых-Гов-саны по приоритетным методам очистки почв от

загрязнения нефтепродуктами________________

Пр иор итетные методы очистки

п Преобладающие

Промысел ^

^________подгруппы почв

Говсаны - 1 Говсаны - 2 Зых - 2 Зых - 1

НзЗ (А,В,Г) НзЗ (Б,Е,) НзЗ (А, Б, Е) НзЗ (Д)

Механический, физико-химический и биотехнологический Биотехнологические

При рекультивации земель, заболоченных и замазу-ченных буровыми водами (Г), а также затопленных и за-мазученных нефтепромысловыми сточными водами (Д), необходимо в первую очередь, осушение территорий, а потом проведение биологической рекультивации. К территориям, загрязнённым нефтью очагами (вокруг буровых скважин - Е), необходимо особое внимание при проведении механической очистки воизбежание повреждения нефтепроводов и линий коммуникаций.

Полученные данные позволяют говорить о том, что в случае разливов нефти значительно меньше времени потребуется для восстановления незасоленных и не заболоченных серо-бурых почв, по сравнению с их заболоченными и засоленными, солончаковыми вариантами.

Выводы. Таким образом, проведенная на основе системного анализа базовых свойств серо-бурых полупустынных почв и факторов, определяющих интенсивность миграции и рассеивания, закрепления и разложения нефти, агроэкологическая группировка почв нефтепромыслового района Зых-Говсаны позволила уточнить рекомендуемые для промыслов наборы приоритетных методов очистки нефтезагрязненных земель.

мают 2,48 % общей площади. Они чаще всего встречаются в рабочих зонах нефтепромыслов, где из-за густой сети нефтепроводов и коммуникаций возможно проведение только локальной санации.

Нефтезагрязненные участки составляют 3,89 % почвенного покрова. Они преобладают в рабочих и прилегающих к ним зонах месторождений и характеризуются очень высокой пространственной неоднородностью по глубине, срокам загрязнения и составу основных загрязнителей. Земли, замазученные (А), залитые мазутом (Б), загрязненные буровым шламом и пропитанные нефтью (В) - подлежат очищению механическими, физико-химическими и биологическими методами (табл. 3).

Литература.

1. Агроэкология. Методология, технология, экономика / Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. - М.: КолосС, 2004. - 400 с.

2. Eurosoil 2008: soil - society - environment / Blum W.H., Gerzabek M.H., Vodrazka M. Eds. - Vienna: BOKU, 2008. - 400 p.

3. Васенев И.И., Бузылёв А.В., Курбатова Ю.А. и др. Агроэкологическое моделирование и проектирование. - М.: РГАУ-МСХА, 2010. - 260 с.

4. Васенев И.И., Бузылёв А.В. Автоматизированные системы агроэкологической оценки земель. - М.: РГАУ-МСХА, 2010. - 174 с.

5. Фарахова И.З., Гилязов М.Ю., Сагдиев Р. С. Фитотоксичность нефтезагрязненной серой лесной почвы и характер ее самоочищения в условиях Предкамья Республики Татарстан.//Вестник Казанского ГАУ. - 2008. - Т. 7. - № 1. - 119-123.

6. Матвеева Е.В. Современные проблемы развития экологической системы в условиях техногенного воздействия. //Вестник Казанского ГАУ. - 2008. - Т. 7. - № 1 - 142-146.

7. Полонский В.И., Полонская Д.Е. Реакция растений на низкие уровни нефтезагрязнения почвы. //Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2009. - № 8. - С. 18-22.

8. Исмаилов Н.М. Ремедиация нефтезагрязненных почво-грунтов и буровых шламов. - Баку: Элм, 2006. - 142 с.

9. Исмаилов Н.М. Нефтля чирклянмиш торпагларын вя газма шламларын тямизлянмяси. - Бакы: Елм, 2007. - 166 с.

10. Теории и методы физики почв / Под ред. Е.В. Шеина, Л.О. Карпачевского. - М.: Гриф и К, 2007. - 616 с.

11. Васенев И.И., Руднев Н.И., Хахулин В.Г. Методика агроэкологической типизаций земель в агроландшафте. Москва. Россельхозакадемия, 2004. 80 с.

12. Soil quality/Kuyper Th.W., van Riemsdijk W.H., Temminghoff E.J.M. - Wageningen: Wageningen University, 2008. - 320 p.

SOIL AGROECOLOGICAL GROUPING IN ZYH-GOVSANY OIL-FIELD REGION S.V. Kerimov, I.I. Vasenev

Summary. The results of soil cover complex investigation in Zyh-Govsany are discussed in this paper. The investigated lands ranging has been done taking into consideration the level of their oil contamination and functional-ecological state. Taking into account the level of soil pollution, their stability and ability to self-cleaning the priority methods of polluted land decontamination have been defined.

Key words: ecology, soil, soil environmental quality, agri-environmetal soil assessment, Apsheron, environmental risks, pollution by oil, decontamination technologies.

УДК 631.4:631.635

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГУМУСА В ПОЧВАХ ЭРОЗИОННЫХ АГРОЛАНДШАФТОВ

Л.Г.СМИРНОВА, доктор биологических наук, зав. лабораторией

Белгородский НИИСХ П.А.УКРАИНСКИЙ, аспирант И.Е. НОВЫХ, аспирант Белгородский ГУ E-mail: [email protected] Достижения науки и техники АПК, №09-2010 ___

Резюме. В условиях склона крутизной 1...3° пространственное распределение гумуса в почвах в слое 0.30 см равномерное. Территория представлена малогумусными аналогами, составляющими 84 % исследуемой площади. На участке склона 3.5° среднее содержание гумуса ниже, чем на склоне 1.3°, на 0,59 %. Контуры малогумусныхпочв занимают 47 %, а слабогумусированные составляют 53 %.

В итоге получена тематическая карта, которая благодаря технологиям автоматизированной дифференциации склоновых агроландшафтов применима для обоснования проектов рационального землепользования (в системе адаптивного, эколого-ландшафт-ного земледелия).

Для статистических расчетов использовали стандартные формулы математической обработки данных [3] в компьютерной программе Ехе1.

Количественную оценку гумусного состояния почвы проводили с помощью статистических показателей. Основным критерием была вариация, то есть изменчивость наблюдений, которые характеризуют любое свойство почв или почвенного покрова. Показатели формируют вариационный ряд, и он оценивается с помощью общего числа показателей, их размаха варьирования, наибольшими и наименьшими значениями, набором средних величин, исчисленных как среднее арифметическое.

Результаты и обсуждение. Объем выборки в агро-ландшафтном контуре склона крутизной составили 38 показателей. В верхнем 0...30 см слое почвы наибольшее содержание гумуса было равно 5,30 %, наименьшее - 3,20 %, среднее - 4,52 % (табл. 1). Раз-

Кру- тизна склона Объем вы- борки (М Среднее арифметическое (х) Стандартное отклонение (в) Ошибка разности средних Коэффи- циент вариации (Ю Наи- меньшее значение Ыт'п) Наи- большее значение (Хтах)

1...3° 38 4,52 0,48 0,07 10,56 3...50 35 3,93 0,48 0,09 1 6,23 3,20 5,30 2,15 5,03

Ключевые слова: агроландшафт, агроландшафтный контур, цифровая модель рельефа, эродированные почвы, содержание гумуса.

При земледелии, основанном на эколого-ланд-шафтных принципах, необходимо дифференцированное использование склоновых агроландшафтов.

Эти территории разделяют в соответствии с веще-ственно-энергетическими потоками на агроланд-шафтные контуры. Внутри каждого из них выделяют территориально-экологические ниши, однородные в производственном отношении, чтобы точнее доводить агротехнические приемы до растения. При планировании технологических операций на склонах нужно учитывать ландшафтное разнообразие территории и неоднородность почвенного покрова. Для этого необходимо иметь пространственную информацию о показателях почвенного плодородия внутри каждого рабочего участка и с учетом их особенностей управлять продукционным процессом сельскохозяйственных культур [1].

Экологическое состояние склоновых земель зависит от ряда показателей. Среди них особое место занимает содержание гумуса в почвах. Его количество зависит от интенсив- Таблица 1. Статистические характеристики содержания гумуса в почве ности эрозионных процес- склонов в слое О...30 см, % сов, которые приводят к из-менению величины этого показателя и нарастанию пестроты [2].

Цель наших исследований - установление особенностей пространственного

распределения гумуса в почвах склона и проведение его количественной оценки.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

провести количественную оценку гумусного состояния почвы на участках склона крутизной 1...3" и 3...5";

выявить закономерности пространственного распределения содержания гумуса.

Условия, материалы и методы. Для исследования мы выбрли прямой склон южной экспозиции, который условно разделили на микрозоны: А, соответствующая участку склона крутизной 1...3*, и В - 3...5”.

Среди морфологических единиц агроландшафта наиболее репрезентативна единица ранга агроландшаф-тного контура. На склоне было заложено 5 линий по 15 скважин, расстояние между линиями 20 м, между скважинами на склоне 1...3“ - 20 м; на склоне 3...5" -15 м. С 1 по 8 точку расположены на склоне крутизной 1 ...3°, с 9 по 15 точку - 3...5*.

Содержание гумуса определяли по методу Тюрина в соответствии с ОСТ 46 47...76 [4].

Для более наглядного отображения особенностей рельефа исследуемой территории была построена трехмерная модель с использованием программных средств АгсС1Э. Исходными данными для ее построения стали оцифрованные горизонтали, высотные отметки и тальвеги топографической карты масштаба 1:1000 с сечением горизонталей через 0,5 м.

В процессе векторизации каждую горизонталь представляли множеством точек с общей координатой Z - высота и Х,У - положение на местности. Расстановку точек на горизонталях осуществляли согласно правилу минимального количества точек, необходимых для описания их кривизны.

20 -----------------------------------------------

мах варьирования признака в исследуемом ряду незначителен (коэффициент вариации 11 %), что связано, в основном, с присутствием в этом слое гумусовых горизонтов: Апах и А.

В 18 % общего количества проб содержание гумуса колебалось от 5,1 до 5,9 %, в 66 % - от 5,0 до 4,0 %, в 16 % - от 3,99 до 3,0 %. В целом 84 % значений соответствовали малогумусным почвам, 16 % - сла-богумусированным аналогам (табл. 2).

Среднее содержание гумуса в слое почвы 0...30 см на склоне крутизной 3...5° составляло 3,93 %, наибольшее - 5,03 %, нименьшее - 2,15 % (см. табл. 1). Коэффициент вариации в рассматриваемом контуре был равен 16 %, малогумусные почвы занимали 47 %, слабогумусированные - 53 % (см. табл. 2). Такое разнообразие затрудняет выделение однородных экологических территорий.

Кроме того, почва на склоне 3...50 подвержена процессам водной эрозии в большей степени, чем на склоне 1 ...3“. Это подтверждает достоверность различий между средним содержанием гумуса на указанных участках (НСР = 0,25).

В целом по концентрации гумуса в слое 0...30 см территория склона 1...3“ представлена малогу-

Таблица 2. Диапазон содержания гумуса и его доля в условиях склона в слое О...30 см

Содержание гумуса, % Доля, %

Склон Склон 3...5°

5,1...5,9 Малогумусные 18 -

5,0...4,0 почвы 66 47

3,99...3,0 Слабогумусированные 16 50

2,99...2,0 почвы - 3

Достижения науки и техники АПК, №09-2010

0...30 см.; Масштаб 1:1000, сечение горизонталей 0,5 м: □ - содержание гумуса в почве 2,1...3,9 %; ■ - 4,0...5,5 %.

мусными почвами (см. рисунок). В этот агроланд-шафтный контур вклинивается лишь небольшой участок с почвой где его количество варьирует от 3 до 4 %. Мы объясняем это проявлениями эрозионных процессов. На построенной цифровой модели рельефа хорошо выден микрорельеф, представленный потяжинами и микровозвышениями, которые способствуют перераспределению почвенной массы. На склоне 3...5° виден вклинивающийся контур малогумусных почв. Здесь встречаются отдельные ареалы с содержанием гумуса более 5 %, что не характерно для этой территории. Вероятно такая ситуация связана с намывом части почвы, из верхнего контура склона.

Выводы. Таким образом, в агроландшафтном контуре склона крутизной 1.3° в слое 0.30 см среднее содержание гумуса в почве составляет 4,52 %, а его варьирование незначительно, 84 % площади контура представлено малогумусными аналогами (от 4,0 до 6,0 %) На склоне 3.5° наблюдается также незначительное варьирование величины этого показателя, но в среднем она ниже, чем в условиях склона 1.3°, на

0,59 %, малогумусные почвы занимают 47 %, а слабо-гумусированные (менее 4 %) - 53 %.

Литература.

1. Проектирование и внедрение эколого-ландшафтных систем земледелия в сельскохозяйственных предприятиях Воронежской области. Под редакцией Лопырева М.И. - Воронеж, 1999. - 183 с.

2. Экологические основы землепользования (на примере Белгородской области): учебное пособие./ Под ред. С.В. Лукина и др. - Белгород: «Отчий край», 2006. - 288 с.

3. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. - М.: Изд-во МГУ, 1995. - 320 с.

4. Методы агрохимических анализов почв ОСТ 46 40 - 76 - ОСТ 46 52 - 76, издание официальное/ Модифицированное определение гумуса в почвах по методу Тюрина с фотоколориметрическим окончанием ОСТ 46 47 - 76, Москва, 1977. - 112 с.

LAWS OF SPATIAL DISTRIBUTION OF HUMUS IN THE SOILS OF EROSIVE AGRO LANDSCAPES L.G. Smirnova, P.A. Ukrainsky, I.E. Novykh

Summary. In slope 1-3° conditions extend distribution of humus in soil layer 0-30 sm is proportional and territory is presented a little humus analogs composing 84% of examine square. On slope part 3-5° average maintenance of humus is lower on 0.59%, than in slope 1-3° conditions. Contours of little humus soil occupy 47%, but weakly humus soils compose 53%.

Key words: agro landscapes, an agro landscape contour; digital model of a relief; eroded soils; the content of humus.

УДК 631.455.5

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ НА ДИНАМИКУ УСАДОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И НАБУХАНИЕ ПОЧВ ПРИ МЕЛИОРАЦИИ ПРИРОДНЫХ

ПАСТБИЩ ЮГА РОССИИ

А.И. БАРАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Донской ГАУ E-mail: [email protected]

Резюме. В статье изложены результаты изучения способов основной глубокой мелиоративной обработки солонцов аридной зоны юга России при коренном улучшении естественных кормовых угодий. Исполь-

Достижения науки и техники АПК, №09-2010 __

зованы серийно выпускаемые отвальные, безотвальные орудия и опытно-экспериментальные ярусные плуги (ПЯС-1,4 и ПС-3-40М). Наилучшие показатели получены при обработке ПС-3-40М и ПТН-3-40А. Ключевые слова: солонцы, мелиорация, естественные кормовые угодья.

Сегодня разрабатываются перспективные программы восстановления отрасли животноводства. Но она не может полноценно существовать без прочной,

------------------------------------------- 21

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.