СОВРЕМЕННОЕ СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНО ОРОШАЕМЫХ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

Аксенова Ю.В.

Кандидат биологических наук, доцент, Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина

СОВРЕМЕННОЕ СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНО ОРОШАЕМЫХ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

Аннотация

Оценка степени физической деградации пахотного (0-20 см) и подпахотного (20-40 см) слоев орошаемых лугово-черноземных почв показала, что деградационные изменения превышают порог критических значений по содержанию глыбистой фракции (>10 мм)на 2,3-4,5%, агрегатов агрономически ценного размера (10-0,25 мм) – на 1,5-4,0%. Структурное состояние оценивается как удовлетворительное, так как твердая фаза находится в агрегированном состоянии и коэффициент структурности составляет 1,3-1,5. Водопрочность структуры оценивается как плохая, так как агрегаты не обладают устойчивостью к размывающему воздействию воды и их количество не превышает 2-6%.

Ключевые слова: структура, орошение, водопрочность

AksenovaY.V.

PhD of Biology, associate professor, Omsk State Agricultural University named after P.A. Stolypin

MODERN STRUCTURAL STATE OF PROLONGED IRRIGATED LYGOVO-CHERNOZEM SOILS

Abstract

Evaluation of physical degradation of arable (0-20 cm) and subsoil (20-40 cm) layers of irrigated meadow-chernozem soils showed that the degrading changes exceed the threshold of critical values ​​for the content of lumpy fractions (> 10 mm) on 2,3-4,5%, agronomically valuable aggregates size (10-0,25 mm) - to 1,5-4,0%. The structural condition is estimated as satisfactory as the solid phase is in an aggregated state and the structural coefficient is 1,3-1,5. The water-structure is assessed as bad as no aggregates are resistant to the damaging effects of water and their number does not exceed 2-6%.

Keywords: structure, irrigation, waterresistance

Природно-мелиоративная обстановка на орошаемых территориях определяется степенью развития гидрогеологической, химической, физической и другими видами деградаций мелиорируемых почв, связанных с их качественным и количественным изменением состава, свойств и режимов,гидротермических условий формирования, повышением минерализации и уровня грунтовых вод, вторичным засолением, заболачиванием, подтоплением, дегумификацией и т.д. Активизация процессов выщелачивания и декальцирования,снижение гумуса, перераспределение фракций гумусовых кислот иувеличение в его составе лабильных компонентовспособствуют развитию физической деградации почв.

Вмелиорируемыхпочвах деградацияструктурного состояния развивается с большей интенсивностью, чем в автоморфных условиях, выражаясь в укрупнении макроагрегатов и разрушении микроагрегатов,снижении их водопрочности, обесструктуривании, переходе комковато-зернистой структуры в пылевато-глыбистую[1].

Целью настоящих исследований является изучение современного структурного состояния лугово-черноземных почв, орошаемых более 30 лет. В задачи исследования входило проанализировать и дать оценку агрегатному составу, водопрочности структурных агрегатов и степени развития физической деградации пахотного и подпахотного слоев исследуемых почв.

Исследования проводились в период 2013-2014 года на территории Новоомской оросительной системы – одной из крупных оросительных систем Омского Прииртышья, построенной в 1968 году. В настоящее время под орошение и возделывание овощных культуротведеналугово-черноземная среднемощная среднегумуснаятяжелосуглинистая почва, залегающая в комплексе со слабогумусированной () и среднегумусной () почвами.В качестве источника орошения использую воду реки Иртыш гидрокарбонатно-кальциевого состава.

Почвы с благоприятным структурным состояниемсодержат более 60 % воздушно-сухих агрегатов размером 10-0,25 мм и более 70% водопрочных агрегатов[2]. По результатам сухого рассеваструктурное состояниемелиорируемых почв в слое 0-20 и 20-40 см оценивается как удовлетворительное, так как практически вся твердая фаза находится в агрегированном состоянии и на долю макроагрегатов (10-0,25 мм) приходится от 56,1 до 58,8%.Из них наиболее ценными считаются фракции, размером от 1 до 3 мм, определяющие устойчивость почв к размывающему воздействию воды [2]. В сумме содержание этих фракций в слое 0-20 и 20-40 см не превышает 25-26% (рис. 1).

Рис. 1 – Содержание фракций структурных агрегатов в длительно орошаемых лугово-черноземных почвах Новоомской оросительной системы

Агрегатный состав почв, представленных комплексом , характеризуется высоким количеством глыбистой фракции (> 10 см), которая достигает 32,3-34,5%. На участке, представленном комплексом , в слое 0-20 см отмечено ее снижение до 19,0%, в слое 20-40 см – до 23,4%, при одновременно высоком содержании фракции пыли (< 0,25 мм) – до 20,9-20,6% соответственно, что в 2 раза выше, по отношению к другим исследуемым орошаемым участкам (рис. 1). В составе почвенной структуры количество макроагрегатов превышает суммарную величину глыбистой фракции и фракции пыли, поэтому коэффициент структурности в гумусовом слое (0-20, 20-40 см) орошаемых почв варьирует от 1,3 до 1,5.

В настоящее время разработано несколько шкал оценки степени  деградации почв по комплексу физических свойств, среди которых учитывают такие показатели как количество глыбистой (>10 см) фракции и агрегатов агрономически ценного размера (10-0,25 мм). Почвы, в которых эти показатели приближены к оптимальным параметрам наиболее устойчивы к различным видам физической деградации[1]. В агрегатном составе недеградированныхпочв черноземного ряда количество глыбистый фракции не должно превышать 30% и свыше 70% приходится на агрегатыагрономически ценного размера.Принимая во внимание эти показатели, степень деградации пахотного и подпахотного слоев исследуемых мелиорируемых почв оценивается как средняя, так как содержаниемакроагрегатов (10-0,25 мм) составляет 56,1-58,8%, что на 14-11% ниже оптимального. Кроме того, глыбистая фракция на орошаемых участках, представленных комплексом почв_т·_т,превышает порог критического значения на 2,3-4,5%.

Показателем качества структурных агрегатов является степень их водопрочности, то есть способность противостоять разрушающему воздействию воды и обеспечивать благоприятные условия для роста и развития растений. Водопрочность структурных агрегатов находится в прямой зависимости от количества гумуса и его качественного состава[1]. Анализ показателей плодородия исследуемых длительно орошаемых лугово-черноземных почв свидетельствует, что следствием многолетнего орошения стало снижение валового гумуса в слое 0-20 смс 7,30-7,76% до 4,43-5,38% в малогумусных разностях, в слабогумусированных– установилось на уровне 3,79-3,98%, а в его качественном составе от 1,6 до 1,9% от общего углерода приходится на водорастворимую часть [3].

В результате трансформации гумусного состояния исследуемых почв на фоне бессменного возделывания овощных культур, требующих повышенные нормы полива, отсутствия внесения органических удобрений и высокого содержания в составе гумуса подвижных гумусовых кислот [3, 4], произошло увеличение глыбистой фракции(>10 мм), значительное уменьшение агрономически ценных агрегатов (10-0,25 мм), которые потеряли устойчивость к размывающему воздействию воды.Уже при получасовом взаимодействии с водой количество водопрочных агрегатовв слое 0-20 и 20-40 смне превысило 2-6%, в связи с чем,почвенная структура определена какневодопрочная.

Оценка степени физической деградации пахотного и подпахотного горизонтоворошаемых лугово-черноземных почв и их структурного состояния показала, что деградационные изменения имеют среднюю степень развития, так как содержание глыбистой фракции (>10 мм)превышает порог критических значений на 2,3-4,5%, а агрегатов агрономически ценного размера (10-0,25 мм) – на 1,5-4% ниже допустимого. Структурное состояние оценивается как удовлетворительное, так как твердая фаза в целом находится в агрегированном состоянии.

Литература

1. Проблемы деградации и восстановления продуктивности земель  сельскохозяйственного назначения в России / Под редакцией академиков  Россельхозакадемии А.В. Гордеева, Г.А. Романенко. – М.:Росинформагротех, 2008. – 67 с.
2. Лабораторно-практические занятия по почвоведению : учебное пособие / М. В. Новицкий, И. Н. Донских, Д. В. Чернов и др. – СПб.: Проспект Науки, 2009. – 320 с.
3. Аксенова Ю. В. Современное состояние орошаемых почв агроландшафтов Омского Прииртышья / Ю. В. Аксенова, В. С. Бойко // Мелиорация и водное хозяйство. – 2012. – № 4. – С. 11-13.
4. Аксенова Ю. В. Оценка мелиоративного состояния лугово-черноземных почв Омского Прииртышья / Ю. В. Аксенова // Достижения науки и техники АПК. – 2013. – № 8. – С. 33–35.

References

1. Problemydegradacii i vosstanovlenijaproduktivnostizemel'  sel'skohozjajstvennogonaznachenija v Rossii / PodredakciejakademikovRossel'hozakademii A.V.  Gordeeva, G.A. Romanenko. – M. Rosinformagroteh, 2008. – 67 s.
2. Laboratorno-prakticheskiezanjatijapopochvovedeniju :uchebnoeposobie / M. V. Novickij, I. N. Donskih, D. V. Chernov i dr. – SPb.: ProspektNauki, 2009. – 320 s.
3. AksenovaJu. V. SovremennoesostojanieoroshaemyhpochvagrolandshaftovOmskogoPriirtysh'ja / Ju. V. Aksenova, V. S. Bojko // Melioracija i vodnoehozjajstvo. – 2012. – № 4. – S. 11-13.
4. AksenovaJu. V. Ocenkameliorativnogosostojanijalugovo-chernozemnyhpochvOmskogoPriirtysh'ja / Ju. V. Aksenova // Dostizhenijanauki i tehniki APK. – 2013. – № 8. – S. 33–35.