CC BY
29
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070
УДК 338.4
Д^. Ерёмин
д. биол. наук, профессор АТИ ФГБОУ ВО «ГАУ Северного Зауралья», г. Тюмень, РФ
ИЗМЕНЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО И СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ПАХОТНОГО ЧЕРНОЗЕМА НА СКЛОНОВЫХ ПОЛЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЗАУРАЛЬЯ
Аннотация
Изучено влияние сельскохозяйственной деятельности на гранулометрический и структурно-агрегатный состав пахотного чернозема на склоновых полях лесостепной зоны Зауралья. Установлено, что в середине склона происходит смыв частиц, размеры которых менее 0,01 мм, что формирует пахотный слой лёгкого гранулометрического состава. Аккумуляция физической глины в нижней части склона способствует формированию эрозионно-опасной макроструктуры.
Ключевые слова
Гранулометрический состав, лесостепная зона, чернозём выщелоченный, физическая глина, структурно-агрегатный состав
Гранулометрический состав оказывает большое влияние на водно-физические, физико-механические, химические свойства почв. Размеры частиц и их соотношение тесно связаны с почвообразовательным процессом и плодородием современных почвы [1]. Именно по этой причине гранулометрический состав всегда был причиной пристального внимания многих ученых почвоведов. С развитием сельского хозяйства, этот показатель стал объектом внимания экологов, так как именно по нему можно точно определить современные процессы почвообразования и установить процесс деградации почв. С гранулометрическим составом тесно связана структура, которая является основополагающим показателем, влияющим на агрономические свойства почв [2].
Почвы, на склонах различной крутизны и экспозиции формируются под действием особых условий. На вершине и в нижней части склона водный и тепловой режимы существенно отличаются друг от друга по свойствам и плодородию. Поэтому создание полей на склонах холмов или увалов может оказать существенное влияние на почвообразование и наиболее значимые свойства почв.
Лесостепная зона характеризуется равнинным рельефом, на котором сформировались гривы и увалы, ориентированные в основном с юго-запада на северо-восток. Количество увалов возрастает по мере продвижения к южной лесостепи. Увалы имеют протяженность от нескольких десятков метров до 7 км, ширина варьирует от 0,2 до 2,0 км, а высота от 3 до 10 метров. Перепад высот, в местах, где присутствуют западины, достигает 15-20 метров [3].
Целью наших исследований было изучение влияния сельскохозяйственной деятельности на гранулометрический и структурно-агрегатный составы пахотного чернозема выщелоченного на разных участках склоновых полей.
Объекты и методика исследований
Объект исследования - черноземы выщелоченные, сформировавшиеся на гривных элементах рельефа с типичными для Западной Сибири признаками и свойствами [4-6]. Полевые работы проводились на этих разрезах в 2015 г., где отбирались образцы на гранулометрический состав. Сравнение проводилось с разрезами, заложенными на целине, в непосредственной близости от поля, что исключает отличия по условиям почвообразования (осадки, глубина промерзания, почвообразующие породы).
Гранулометрический состав определялся по методу Н.А. Качинского с подготовкой почвы к анализу пирофосфатным методом. Статистическая обработка проводилась с использованием программного продукта Microsoft Excel.
Результаты исследований
Как показали наши исследования, гранулометрический состав изучаемых черноземов на различных
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070
частях склона отличается друг от друга (табл.1). На верхней части склона в пашне он среднесуглинистый -содержание физической глины (частицы < 0,01 мм) в верхнем горизонте составляет 31 %. Вглубь по почвенному профилю этот показатель выше и колеблется мало, что говорит о проявлении в поверхностном слое почвы водной и ветровой эрозии.
В верхнем слое средней части почвенно-геоморфологического профиля наблюдается облегчение гранулометрического состава до легкосуглинистого, тогда как в переходном горизонте он остается среднесуглинистым. Этот факт указывает на серьезные потери физической глины из пахотного слоя за счет поверхностного стока воды.
В нижней части склона частицы размерами менее 0,01 мм начинают накапливаться, тем самым утяжеляя гранулометрический состав до тяжелосуглинистого с содержанием физической глины 45-50 % во всех горизонтах, кроме материнской породы, которая для всех почв почвенно-геоморфологического профиля является легким суглинком.
Таблица 1
Содержание физической глины (<0.01 мм) в черноземе выщелоченном на различных участках склона, %
Вершина Средняя часть склона Нижняя часть склона
Апах 31 Апах 26 Апах 48
А 36 А 30 А 50
АВ1 38 АВ1 35 АВ1 45
В2 39 В2 36 В2 40
Вк 31 Вэ 31 Вк 38
С 21 С 22 С 25
Сравнительный анализ гранулометрического состава разреза №3, который находится на середине склона показал существенную потерю физической глины вы пахотном горизонте. Необходимо обратить внимание, что потеря фракции менее 0,01 мм проявляется и в более глубоких слоях, доходящих до 50 см. Этот факт говорит о том, что имеет место не только плоскотной смыв и возможная дефляция, но и перемещение частиц в результате внутрипочвенного стока воды вниз по склону.
Структурно-агрегатный состав определяет свойства и режимы, обуславливающие такой показатель как плодородие. Агрономически ценной фракцией являются агрегаты размерами от 1 до 10 мм. Фракция менее 1 мм, называемая мелкоземом, может перемещаться вместе с водой, или участвовать в дефляционном процессе. В то же время данная фракция является компонентом для формирования почвенной структуры. Глыбистая фракция (более 10 мм) оказывает неблагоприятное влияние на водный, воздушный и питательный режимы почвы.
На целине, расположенной в верхней части склона содержание глыбистой фракции составляет 8,5 %, а частиц с размерами менее 1 мм - 25,9 мм, что характерно для целинных черноземов Северного Зауралья (табл.2). Распашка и длительное использование чернозема в пашне привели к увеличению этих фракций до 21,1 и 32,6 % соответственно, что является неблагоприятным фактором почвообразования. Причиной этому, на наш взгляд, является то, что на пашне изменяется качественный состав гумуса из-за изменения количества поступающих растительных остатков и их химического состава. На наиболее ценные фракции агрегатов - 52 мм на пашне в верхней части склона приходится значительно меньше - 21,3 %, тогда как на целине - 32 % относительно общего количества агрегатов.
На середине склона содержание агрегатов более 10 мм составляет 9,8 %, что практически соответствует целине. Однако видимое благополучие является результатом плоскостного смыва и разрушения данной фракции на этом участке склона. Если обратить внимание на содержание агрономически ценных агрегатов (2-5 мм) - видно, что они составляют минимальное содержание.
Таблица 2
Агрегатный состав чернозема выщелоченного на различных участках склона (сухое просеивание)
Часть склона Содержание агрегатов, размером (мм), % от массы почвы
> 10 10-5 5-3 3-2 2-1 < 1 > 1
Верхняя (целина) 8,5 13,8 17,9 14,7 19,2 25,9 74,1
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-3/2016 ISSN 2410-6070
Продолжение таблицы 2
Верхняя (Пашня) 21,1 14,5 10,9 10,4 10,2 32,9 67,1
Средняя (Пашня) 9,8 12,5 7,1 4,6 10,5 55,5 44,5
Нижняя (Пашня) 15,1 11,8 17,7 16,2 16,4 22,8 77,2
Смыты и снесены из верхней и средней части склона наиболее благоприятные фракции 5-3 мм, 3-2 и 2-1 мм в нижнюю часть склона. В средней части склона наблюдается увеличение потенциально эрозионно-опасных фракций менее 1 мм. Заключение
1. Сельскохозяйственное использование черноземов выщелоченных, сформировавшихся на склонах (до 5 градусов) приводит к сильному смыву илистых частиц верхнего горизонта.
2. Ежегодный смыв привел к обеднению средней части склона элементарными почвенными частицами с размерами менее 0,01 мм, что привело к облегчению гранулометрического состава пахотного горизонта. В нижней части склона - содержание физической глины возросло до 48 %, что может существенно изменить естественный почвообразовательный процесс.
3. В зоне максимального стока (середина склона) условия структурообразования существенно ухудшились, что привело к формированию потенциально эрозионно-опасных фракций менее 1 мм, что в случае существующей системы земледелия приведет к усилению процесса перемещения твердых частиц вниз по склону.
Список использованной литературы:
1. Татаринцев В.Л. Гранулометрия почв юга Западной Сибири и их физическое состояние /В.Л. Татаринцев. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. 261 с.
2. Ерёмин Д. И. Агрогенное изменение гранулометрического состава при распашке чернозема выщелоченного в лесостепной зоне Зауралья/Д. И. Ерёмин//Вестник Красноярского государственного аграрного университета. № 8. 2014. С. 34-36.
3. Каретин Л. Н. Почвы Тюменской области. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1990. 285 с.
4. Абрамов Н.В. Морфогенетические особенности черноземных почв восточной окраины Зауральской лесостепи/Н.В. Абрамов, Д.И. Ерёмин//Аграрный вестник Урала. 2008. №2. С. 62-64.
5. Ерёмин Д.И. Физические свойства выщелоченных чернозёмов Северного Зауралья в условиях длительного сельскохозяйственного использования/ Д.И. Ерёмин, Д.В. Ерёмина, Ж.А. Фисунова// Аграрный вестник Урала.-2009.-№4.-С. 60-65.
6. Абрамов Н. В. Формирование профиля черноземов выщелоченных Северного Зауралья в условиях длительной распашки/Н. В. Абрамов, Д. И. Ерёмин//Достижения науки и техники АПК. 2012. № 3. С. 7-9.
© Ерёмин Д.И., 2016
УДК 338.4
Д.В. Ерёмина
к. с/х наук, доцент МТИ ФГБОУ ВО «ГАУ Северного Зауралья», г. Тюмень, РФ
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАСХОДА ПОЧВЕННОЙ ВЛАГИ ЯРОВОЙ
ПШЕНИЦЕЙ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАУРАЛЬЯ
Аннотация
Представлен анализ расхода воды яровой пшеницей, выращенной на различном агрофоне в условиях лесостепной зоны Зауралья. Рассчитаны коэффициенты водопотребления в среднем за годы исследований. Проведён корреляционно-регрессионный анализ многолетних данных, установлена тесная корреляционная
