ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЦЕЛИННЫХ И ОСВОЕННЫХ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ И ЧЕРНОЗЕМОВ ЗАПАДНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ

Козлова А.А.¹, Кошкарев  А.А.²

¹ Кандидат биологических наук, ² студент 4 курса направления бакалавриата «Почвоведение» Иркутский государственный университет

ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЦЕЛИННЫХ И ОСВОЕННЫХ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ И ЧЕРНОЗЕМОВ ЗАПАДНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ

Аннотация

Данная работа посвящена изучению физического состояния серых лесных почв и черноземов Западного Прибайкалья, составляющих основной фонд пахотных угодий региона. В результате агрогенного воздействия оно  может испытывать значительные изменения, как положительные, так и отрицательные.

Ключевые слова: гранулометрический и структурный состав почв, плотность и влажность почв, агрогенное воздействие, серые лесные почвы, черноземы.

 

Kozlova A.A.¹, Koshkarev A.A.²

¹ PhD in Biology, ² 4rd year student of bachelor direction "Soil Science", Irkutsk State University

PHYSICAL CONDITION OF VIRGIN AND ARABLE GRAY FOREST SOIL AND CHERNOZEMS IN WEST BAIKAL REGION

Abstract

This article is devoted to the study of the physical condition of the gray forest soils and chernozems West Baikal region, constituting the main fund of arable land in the region. As a result, agrogene impact it can experience significant changes, both positive and negative.

Keywords: particle size and the structural composition of soil,  density and soil moisture, Agrogene impact, gray forest soils, chernozems.

Основу почвы составляет твердая фаза почвы разной степени дисперсности. Промежутки между почвенными частицами могут быть заняты одним воздухом, когда почва абсолютно сухая. Однако чаще поры между твердыми частицами заполнены не только воздухом, но и в той или иной мере водой. Следовательно, почва, как правило, состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Решающую роль в создании плодородия почвы и условий жизни населяющих почву живых организмов имеет количественное соотношение этих фаз, что и отражает физическое состояние почв. Оно считается оптимальным, когда твердая фаза занимает 50 % от общего объема почвы, 25 % порового пространства занято водой, находящейся в мелких порах (капиллярах) внутриагрегатной порозности, и 25 % занято воздухом, заполняющим, как правило, крупные поры (трещины) межагрегатной порозности  [1, 2].

Физическое состояние почвы характеризуется совокупностью физических показателей, к которым относятся: гранулометрический и структурный состав, плотность и порозность, влажность почвы и др. [3].

Общие физические свойства почвы обусловлены ее вещественным составом, генезисом, а также агротехническими, химическими и биологическими приемами воздействия на почву. Они оказывают большое и разнообразное влияние на почвообразование и сельскохозяйственное использование почв. От них в значительной степени зависят интенсивность и направленность многих почвообразовательных процессов, связанных с превращением, перемещением и аккумуляцией органических и минеральных соединений в почве, окислительно-восстановительные условия, условия обработки, сроки полевых работ, нормы удобрений, размещение сельхозкультур сопротивление и износ обрабатывающих орудий, энергетические затраты при обработке почвы и др. [1, 3].

В качестве объектов исследования выбраны выщелоченные черноземы и серые лесные почвы [4] или черноземы глинисто-иллювиальные и серые типичные почвы [5] Западного Прибайкалья, находящиеся в целинном и освоенном состоянии.

В результате проведенных исследований установлено, что физические свойства почв региона имеют некоторую специфику. Первым количественным показателем физического состояния почв является относительное содержание в ней частиц, в совокупности, представляющие гранулометрический состав почвы. Распределение гранулометрических фракций, особенно илистой, по профилю почвы указывает на скорость и интенсивность почвообразования, его направление. Так, серые почвы, как правило, характеризуются элювиально-иллювиальной дифференциацией гранулометрического состава по профилю, вызванной процессом лессиважа (механического перемещения илистых частиц из верхней толщи почвы в срединный горизонт ВТ) [3]. Однако, в исследуемой целинной серой типичной почве гранулометрический состав равномерно распределён по профилю и представлен средним суглинком. Коэффициент текстурной дифференциации (КД) составляет по илу – 1,18, по физической глине – 1,14, чем они отличаются от серых лесных почв Европейской части страны (таб. 1).

Таблица 1 – Показатели физического состояния целинных серых лесных почв и черноземов Западного Прибайкалья

Профиль исследуемого выщелоченного чернозема слабо дифференцирован по гранулометрический состав, что является характерным для черноземного типа почвообразования, и представлен тяжелым суглинком. При этом коэффициент текстурной дифференциации составляет по илу – 1,6, по физической глине – 1,2.

Преобладающими фракциями являются мелкий песок и крупная пыль, что свойственно почвам региона, развитых на слабовыветрелых почвообразующих породах в криоаридных условиях. При этом различия в содержании физического песка между горизонтами составляет менее 10 %, что указывает на литогенную однородность почвенной толщи и почвообразующих пород [6].

Что касается плотности и влажности, то исследуемые почвы на целине обладают минимальной плотностью в органогенных горизонтах с постепенным увеличением книзу профиля. Значения влаги оказались максимальны вверху и внизу профиля с минимумом в середине, что характерно для почв лесостепной зоны, обладающих периодически промывным типом водного режима. При этом серая типичная почва была рыхлее и влажнее чернозема глинисто-иллювиального.

Еще одним показателем физического состояния почв является ее структурный состав и водопрочность агрегатов. Известно, что структурные почвы обладают высокой порозностью, влагоемкостью и водопроницаемостью. Они хорошо удер­живают влагу, меньше подвергаются дефляции, в них создаются благоприятные воздушный и тепловой режимы, что обусловливает лучшее развитие микрофлоры почвы, обеспечивает интенсивную мобилизацию питательных ве­ществ, облегчает более качественную обработку [1, 3].

Наиболее благоприятными агрономическими свойства­ми по Н.И. Саввинову обладает мелкокомковатая струк­тура – почвенные агрегаты величиной 0,25-10 мм. Агрегаты крупнее 10 мм представляют глыбы, а глыбистая структура, так же, как доминирование частиц 0,25 мм – пыли отвечает плохому структурному состоянию. Поэтому при оценке структуры  пользуются суммой агрегатов агрономически ценного диапа­зона 10-0,25 мм [1].

Агрегатное состояние исследуемых целинных почв по Н.И. Саввинову можно охарактеризовать как хорошее и отличное. Так, содержание агрономически ценных агрегатов в горизонте АY серой типичной почвы составляет 75 %, в AEL – 81 %, с глубиной оно снижается до 64 % в горизонте ВТ.

В черноземе обнаружена механически очень проч­ная структура, что объясняется присутствием здесь значительного количества гумуса, корней растений, присутствие карбонатов. Содержание в гумусовом горизонте агрономически ценных агрегатов составляет 72 %, а наиболее ценной зернистой фракций (частиц размером 1-3 мм) – 21-25 %. Хорошая водопрочность агрегатов (50 % при мокром рассеве) определяет оптимальное сложение и способствует его сохранению в течение длительного времени. В серой типичной почве водопрочность агрегатов несколько ниже и содержит 42 % агрегатов размером > 0,25 мм.

При интенсивном использовании данных почв в качестве пахотных угодий произошло: существенное утяжеление гранулометрического состава пахотного горизонта, за счет ускорения процессов выветривания и почвообразования; ухудшение агрегатного состояния (количеств глыб увеличилось в 2 раза); снижение водопрочности агрегатов, особенно в серой типичной почве до 25 % (таб. 2).

В результате работы ходовой части почвообрабатывающих машин наблюдается увеличение плотности пахотного горизонта, что привело к снижению общей порозности, при этом уменьшилось количество влаги и соответственно повысилась аэрируемость пахотных почв по сравнению с целинными. Это согласуется с представлениями Д.Д. Саввинова [7], согласно которому резкое изменение в водно-тепловом режиме почв при освоении, особенно из-под леса, ведет к существенным изменениям в них физических свойств, как правило, в сторону их деградации.

Таблица 2 – Показатели физического состояния освоенных серых лесных почв и черноземов Западного Прибайкалья

Литература

1. Шеин Е.В. Курсфизики почв: учеб. для студ. вузов. М. : Изд-во МГУ, 2005.  430 с.
2. Козлова А.А.,Макарова А.П. Экологические факторы почвообразования Южного Предбайкалья: научное издание. Иркутск : Изд-во ИГУ, 2012. 163 с.
3. МухаВ.Д., Картамышев Н.И., Муха Д.В. Агропочвоведение: учеб. для студ. вузов по агроном. спец. М. : КолосС, 2004. 528 с.
4. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.
5. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 324 с.
6. Турсина Т.В. О генезисе и литологической неоднородности текстурно-дифференцированных почв // Почвоведение. – 1989. – №3. – С. 5–20
7. Саввинов Д.Д. Влияние вырубок и распашки на физико-химические свойства почв Юго-Западной Якутии // Почвенные и ботанические исследования в Якутии. – Якутск, 1972. – С.14–28

References

1. Shein E.V. Kurs fiziki pochv: ucheb. dlja stud. vuzov. M. : Izd-vo MGU, 2005. 430 s.
2. Kozlova A.A., Makarova A.P. Jekologicheskie faktory pochvoobrazovanija Juzhnogo Predbajkal'ja: nauchnoe izdanie. Irkutsk : Izd-vo IGU, 2012. 163 s.
3. Muha V.D., Kartamyshev N.I., Muha D.V. Agropochvovedenie: ucheb. dlja stud. vuzov po agronom. spec. M. : KolosS, 2004. 528 s.
4. Klassifikacija i diagnostika pochv SSSR. M.: Kolos, 1977. 223 s.
5. Klassifikacija i diagnostika pochv Rossii. Smolensk: Ojkumena, 2004. 324 s.
6. Tursina T.V. O genezise i litologicheskoj neodnorodnosti teksturno-differencirovannyh pochv // Pochvovedenie. – 1989. – №3. – S. 5–20
7. Savvinov D.D. Vlijanie vyrubok i raspashki na fiziko-himicheskie svojstva pochv Jugo-Zapadnoj Jakutii // Pochvennye i botanicheskie issledovanija v Jakutii. – Jakutsk, 1972. – S.14–28