CC BY
9УДК 631.4
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ
(CAMBISOLS) МАЛОГО КАВКАЗА
ГЮНЕЛЬ АСКЕРОВА ФАРХАД
Научный сотрудник, Институт Почвоведение и агрохимии, Лаборатория Генезис, география
и картография почв
ТЮРКАН ГАСАНОВА АЛЛАХВЕРДИ, 3ГЮНЕЛЬ ГАДЖИЕВА АЛИ
Доктор философии по аграрным наукам, доцент, Институт Почвоведение и агрохимии,
Лаборатория ГИС. Баку, Азербайджан.
Аннотация. В статье показаны важные результаты современных исследований (2020-2023 гг.) почв основных регионов Малого Кавказа (Азербайджан). Проведена экологическая оценка почв района исследований и изучены основные диагностические показатели. В результате роста численности населения и развития туризма в последние годы изучение нарушений поверхности почвы и изменений почвенного профиля в природных сенозах имеет большое значение с точки зрения почвенных исследований Азербайджанской Республики. Полученные результаты могут быть использованы учёнами в качестве литературного материала и при современной экологической оценке территории.
Ключевые слова: почвенный покров, окружающая средa, антропогенные факторы
Введение. Особенно глубокие и часто отрицательные изменения в окружающую среду выносят новые химические соединения и многочисленные попутные отходы различных производств. В некоторых удобрениях нередко содержатся примеси токсических соединений, которые поступают в почву, в воды и в пищу. Поступая в экосферу загрязняющие вещества могут переносится на большие расстояния и вызывать нежелательные последствия в местах, удалйнных от источников загрязнения. Саморегуляция биогеоценозов и надежность его функционирования зависят от эффективной деятельности почвенных организмов [1,4]. Правильная обработка почв в земледелии не только охраняют но, и улучшают их качество, повыщают плодородие, увеличивают биомассу выращиваемых культур. Одной из важнейших проблем в настоящее время,это эффективное исползование земельного фонда и, сохранение ее как особой биогеохимической оболочки биосферы. В зависимости от вертикальной поясности в Азербайджане распространены различные типы почв. Некоторые из этих почв в результате природных и антропогенных воздействий утратили своё плодородия и приведены в непригодное для использования состояние. В последние годы интенсивное развитие сельского хозяйства в нашей республике привело к усилению антропогенной нагрузки на почву. Таким образом, как и в большинстве регионов, на северо-восточном склоне Малого Кавказа неправильное налаживание системы земледелия, особенно монокультурного, экстенсивное расширение посевных площадей привело к развитию негативных процессов в почвенном покрове. Районы распространения мезофильных и ксерофильных лесов также подверглись антропогенному воздействию, в результате полного лишения лесов местами произошли существенные изменения в генетическом профиле почв. К антропогенным факторам относятся различные формы деятельности человека, оказывающие воздействие на окружающую среду (флору, мезофауну, почвенный покров). В настоящее время почвенный покров северо-восточного склона Малого Кавказа подвержен как природным, так и антропогенным воздействиям, что выражается в изменении их морфогенетических показателей, плодородия и продуктивности. В то же время в условиях антропогенного воздействия происходят изменения направления и особенностей процесса обработки почвы - изменения водного и погодного режима, своеобразие биологической активности. Деградация, потеря исходных показателей
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
проявляется не только в верхнем слое почв, но зачастую и по всему профилю. По этой причине важно изучать не только верхние слои почвы, но и по профилю до материнской породы, и исследовать причины ее образования. Оценка качественных изменений, происходящих в почвах северо-восточного склона Малого Кавказа, где велика антропогенная нагрузка и начинает нарушаться экологическое равновесие, изучение динамики показателей плодородия актуально как с научно-теоретической, так и с практической точки зрения. Антропогенное воздействие на почвы можно оценить в положительном и отрицательном смысле [6,3]. Наличие ландшафтного контраста полупустынно-пустынного ландшафта с нивальными и субнивальными ландшафтами на северо-восточном склоне Малого Кавказа привело к их ассимиляции в разной степени. Здесь горно-бурые почвы распространены в низкогорном (700-1000 м) и среднегорном (1000-2000 м) поясах, подверженных вертикальной зональности. Геоморфологическое строение и климатические условия территорий, где распространены одни и те же почвы, развивающиеся под ксерофильными лесами и кустарниками, можно охарактеризовать как основной фактор, определяющий масштаб и интенсивность антропогенного воздействия. Широкое использование изучаемых почв в сельском хозяйстве и различные геоморфологические условия несколько затрудняют оценку антропогенного воздействия. В целях предотвращения процессов деградации и опустынивания, а также рационального использования пастбищных экосистем важно проводить исследования почвенного покрова пастбищ. В результате исследований установлено негативное влияние интенсивного выпаса сельскохозяйственных животных на физико-химические показатели пастбищ серо-бурых почв.
Объект и методы исследования. Объектом исследования являются территории распространения мезофильных и ксерофильных лесов и кустарников. Северо-восточный склон Малого Кавказа включает 5 административных районов. Рельеф также влияет на процесс почвообразования, воздействуя на состав и массу растительности. Для территории характерны вершины, глубокие долины, резко расчлененные горные склоны и водораспределительями источниками. Высота поясов, в которых распространена зона мезофильных и ксерофильных лесов и кустарников, превышает 500-1800 метров. Климат северо-восточного склона Малого Кавказа различен в зависимости от общегеографических условий и изменений по отношению к вертикальным поясам. Основными факторами, участвующими в формировании климата на исследуемой территории, являются географическое положение и топография местности [2,5]. Среднегодовая температура воздуха 5,7-6,3°С, среднемесячная температура - 16,5°С в июле и 4°С в январе. Среднегодовое количество осадков составляет 663 мм. Количество атмосферных осадков составляет 250-400 мм. Речная сеть распределена по территории неравномерно. Лабораторные анализы проводились на образцах почвы на основе общих методов, принятых в почвоведении. Объект исследования - почвенный покров культурных пастбищ многолетнего пользования почв Малого Кавказа. Село Багбанлар Гянджинского района 40°71'69,16''с.ш., 46.41'88.25''в.д.; село Севиндж Гянджинского района 40°71'31.77''с.ш., 46°32'75,30''; село Славянка Кедабекского района 40°40'12.79''с.ш., 68°28'30.93''в.д.; село Захмат Кедабекского района 40°40'34''с.ш., 45°49'41''в.д.; село Дамирчилар в Казахской области 41°05'16''с.ш., 45°15'53''в.д.; село Ханлыглар в Казахской области 41°04'08''с.ш., 45°18'26''в.д.; село Камарли в Казахской области 41°12'24''с.ш., 45°04'55''в.д.
Рисунок 1. Изменение климатических показателей по месяцам на Малом Кавказе в разные
сезоны года
Преимущественно в горной зоне (1000-1800 м) более развита речная сеть. Гянджачай (98 км), Шамкирчай (95 км), Гошгарчай (76 км) считаются крупными реками региона, берущими свое начало в высокогорьях северо-восточного склона Малого Кавказа. Для определения диагностических показателей антропогенно пораженных вариантов бурых горно-лесных почв были выбраны характерные территории исследований в Товузском, Дашкасанском, Шамкирском и Кедабекском районах северо-восточного склона Малого Кавказа. В районе распространены фисташковые леса, летние пастбища используются под посевы картофеля. Почвенные разрезы (1,0-1,5 м) были размещены на указанных участках хозяйства и срезы размещены для генетической диагностики, пробы почвы отбирались послойно. Лабораторные анализы (гумус, азот, поглощенные основания, гранулометрический состав, рН, карбонизация и др.) проводились на пробах почв на основе общих методов, принятых в почвоведении.
Обсуждение результатов. Горно-лесные бурые почвы имеют относительно крупный массив на северо-восточном склоне Малого Кавказа и охватывают нижний пояс лесов в Дашкесенском, Товузском, Кедабекском, Шамкирском и Гейгельском районах. Геоморфологическое строение и рельефные условия территорий распространения изучаемых почв играют важную роль в освоении этих регионов. На Малом Кавказе выделяют три подтипа бурых горно-лесных почв: смытые горно-лесные почвы, серые горно-лесные почвы и карбонатные горно-лесные почвы.
Рисунок 2. Зависимось между суммами температур воздуха выше 10°С и повторяемостью засушливых погод (%) на Малом Кавказе в 2021 -2023 гг. (Июнь-Август)
На территории исследований преобладают смытые бурые горно-лесные почвы. Один из них используется как летние пастбища, на территории широко распространены фисташковые леса. Размытый бурый горно-лесной (Cambisols), по морфологическому описанию, хотя в верхних слоях и наблюдается зернистая структура, ближе к нижним слоям наблюдается бесструктурность. Координаты - 40°33'11.3''с.ш., 45°35'45.6''в.д. высота над уровнем моря 1420 м. Другой почвенный разрез под номером 19 засажен в сероватые бурые горно-лесные почвы (Cambisols) на посевной площади, морфологическое описание секции - зернистая и зернисто-гранатовая по структуре. Координаты 40°28'32.1''с.ш., 45°43'42.5''в.д., высота над уровнем моря 1444 м. Биоклиматические условия района исследований позволяют верхней границе этих почв подниматься на высоту 1600-1700 м. Следует отметить, что в последние годы масштабы антропогенного воздействия расширились, а процессы вырубки лесов и опустынивания приобрели массовый характер. Для изученных смытых бурых горно-лесных почв количество гумуса изменялось в сторону уменьшения по профилю к нижним слоям. Анологично количество азота и гумуса было больше в верхних слоях и изменялось в сторону резкого уменьшения к нижним слоям. Характерно количество гумуса значительно выше и гумусовый слой мощный. В верхнем аккумулятивном слое (АС) его количество колеблется в
пределах 7,03-10,03% и превышает 1% на глубине 80-90 см. В соответствии с количеством гумуса значительно выше в верхнем слое и количество общего азота (0,37-0,53%). Отношение C:N в верхних слоях этих почв довольно широкое (11,2 -12,9) и считается характерным показателем для лесных почв. Промытые бурые горно-лесные, в отличие от других подтипов, развиваются в промывном водном режиме и в условиях значительного накопления продуктов почвообразования. С морфологической точки зрения это более отчетливо проявляется в сильной оглинённости слоя B и размывании всего профиля от карбонатов. В ряде случаев в карбонатных суглинах делювиального происхождения, образующих почву, наблюдается резкое увеличение количества карбонатов. Гранулометрический состав почв района исследований меняется в зависимости от генетических слоев по профилю. Механический состав смытых бурых горно-лесных почв представлен преимущественно средними и тяжелыми глинами. В этом типе почвы количество физической глины было больше, чем физического песка, причем количество физической глины было больше в нижних слоях, чем в верхних, и колеблется в пределах 60,43-69,75% по профилю. Глинение средних слоев в этих почвах происходит преимущественно за счет илистой фракции. Таким образом, пылеватая фракция составляет 41,58-64,79% физической глины. В бурых горно-лесных почвах верхний слой профиля 0-12 см тяжелозернистый, слой 12-26 см - легкоглинистый, а слой 16-116 см - относительно тяжелый и глинистый. Гранулометический состав верхнего слоя степных бурых горнолесных почв тяжелозернистый и легкий глинистый. Количество физической глины в аккумулятивном слое составляет 39,05-55,43%, илистых частиц 16,19-20,45%. В этих почвах механический состав верхнего слоя облегчен за счет вымывания мелких частиц дисперсии. Из морфологического описания разрезов по профилю и результатов анализа видно, что эти почвы по гранулометрическому составу глинистые, от легкозернистых до глинистых. Наличие глины в средних слоях указывает на то, что в недавнем прошлом эти районы были покрыты лесом. Поглощающий комплекс промытых бурых горно-лесных почв насыщен основаниями. Обменный водород не наблюдается. Общее количество поглощенных оснований было значительно выше и колебалось от 25,68 до 53,73 мг-экв. В смытых горнолесных буроземах района исследований количество Ca из поглощенных оснований во всех горизонтах по профилю превышает Mg и составляет 72,51-87,84% от суммы обменных оснований. Высокое количество поглощенных оснований в верхних слоях обусловлено биогенным накоплением растительных остатков и обогащением почвы элементами золы при оптимальных условиях разложения. Количество Са варьирует от 14,2 до 32,6% в слое 0-116 см. Высокое количество наблюдается в слоях, где более сконцентрированы органические и минеральные каллоиды. Иногда большое количество Ca в глубоких слоях объясняется тем, что материнские породы богаты соединениями кальция. В степных бурых горно-лесных почвах общее количество поглощенных оснований еще ниже: 17,16-26,91% мг-экв, где катион Са преобладает и составляет 51-81% от общего количества поглощенных оснований. В этих почвах карбонизация по профилю не наблюдалась, поскольку карбонизация смывается и накапливается по направлению к нижним слоям и относительно не наблюдается в нижних слоях.
60
so
40
II lili I lllllll ■ I 1.1 I
II lili
I I i ¡i II li
12343171(10 Щ основном Олпп | И1СХОВЫЙ йапп почвы
Рисунок 3. Итоговые баллы в сравнении с основными баллами бонитета почв Малого Кавказа: 1 - горно-коричневые; 2 - горно-серо-коричневые обыкновенные; 3 - горно-серо-коричневые светлые; 4 - темно-серо-коричневые; 5 - серо-коричневые обыкновенные; 6 -серо-бурые; 7 - лугово-сероземные светлые; 8 - аллювиально-лугово-лесные; 9 - лугово-
болотные; 10 - аллювиально-луговые.
В бурых горно-лесных почвах выщелоченных рН слабокислый и нейтральный по всему профилю, в верхних слоях характеризуется как слабокислый и нейтральный (7,2-8,4 в водном растворе), в слабощелочной (рН 7,2-7,8) в глубокие слои. Засоления в исследованных почвах не отмечено.
Таблица 1. а, б. Некоторые показатели почвенного профиля характерного разреза
Генетиче Органическ Водораствор °C Влажность Интенсивн CO Фаза
ские ий углерод имый гумус % ость 2 биологиче
слои, % % разложени % ской
глубина в я активност
см целлюлоз ы % и
AUv 0-20 4.14 0.03 17 19 8.2 0.2 Оптималь ный
BTcaz 20- 2.1 0.02 13 24 9.69 0.4 Оптималь
45 ный
BCA(p) 0.10 0.01 10 24 4.9 0.1 Слабый
45-75
Слой и глубин а, см Физические свойства воды
Коэффицие нт заиленности % Объемны й вес г/см3 Специальны й вес г/см3 Степень агрегаци и % Пористост ь % Водопроницаемос ть мм/мин
AUv 020 47.54 1.23 2.72 27 54 4.6
BTcaz 20-45 64.28 1.21 2.69 33 55 3.1
B 62.02 1.19 2.75 34 51 1.9
CA(p) 45-75
Выводы. На основе анализа и обобщения литературных, фондовых материалов и исследований авторов по изучению современного состояния почвенного покрова районов Малого Кавказа проведена качественная оценка почв и составлена основная бонитетная шкала. В результате негативного воздействия таких природных факторов, как эродированность и засоленность снизилось плодородие горно-коричневых типичных, серо-бурых, аллювиально-луговых и лугово-болотных почв, а баллы бонитета темно-серо-коричневых почв возросли благодаря окультуренности этих почв. Степень антропогенного воздействие равно 0,1%, в средне и низкогорных зонах - 0,4-0,6%. В горно-лесных ландшафтах этот показатель составляет 0,2-0,6%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аскерова, Г.Ф., Гасанова, Т.А. Значительное влияние выпаса на свойства почвы в Азербайджане. Достижения науки и техники. XLV Международная научно-практическая конференция. Научно-издательский центр «Актуальность. РФ», Москва, Россия. 2022. с. 12-14
2. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв. Московский Государственный Университет, Россия, Москва. 1970. 487 с.
3. Бабаев, М.П., Гасанов, В.Х., Джафарова, Ч.М., Гусейнова, С.М. Морфогенетическая диагностика, номенклатура и классификация почв Азербайджана. Баку. 2011. 452 с.
4. Ismayilov, А., Babaev, M., Feyziyev F. The correlation of Azerbaijan arid soils with WRB-2014. Eurasian Journal of Soil Science. 2020, Vol. 9, No. 3. pp. 202-207. https://doi.org/10.18393/ejss.724698 https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1152494
5. Rowell, D.L., Soil Science: Methods & Applications. 1st Edition. Longman Scientific & Technical; Wiley, Harlow, Essex, New York publ. 1994. UK London. 368 p. https://doi.org/10.4324/9781315844855
6. Nasirova, A.I., Aliyeva, M.M., Mammadova, R.N., Hasanova, T.A. Bioecological Edificators of Gray-Brown Soils in Ganja-Gazakh Massif (Azerbaijan). Environment and Ecology Research, Vol. 10, No. 3, pp. 392 - 397, USA, 2022. https://doi.org/10.13189/eer.2022.100307 https://www.hrpub.org/journals/article info.php?aid=12233
7. Hasanova, T.A. Complexes (Ecogroups) of the invertebrates, phytomass and dinamics of microbiological population and their importance at grey-brown soils diagnostics in Azerbaijan. Universal Journal of Agricultural Researches, Vol. 3., No. 4, Horizon Researches Publishing, pp. 130-135. USA, 2015. https://doi.org/10.13189/ujar.2015.030403 . https://www.hrpub.org/journals/jour archive.php?id=4&iid=669
