CHANGE OF REACTION OF THE ENVIRONMENT CHERNOZEMIC OF SOILS AS A RESULT OF AGROGENEZ

Чевердин Ю.И.¹, Беспалов В.А.², Титова Т.В.³

¹Доктор биологических наук,

^2,3кандидат биологических наук

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы имени В.В. Докучаева

ИЗМЕНЕНИЕ РЕАКЦИИ СРЕДЫ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ В РЕЗУЛЬТАТЕ АГРОГЕНЕЗА

Аннотация

Представлены материалы по определению факторов, влияющих на изменение реакции среды черноземных почв. Показано, что в результате распашки целины и в процессе использования почвы в пашне происходит сдвиг реакции среды в щелочную сторону на величину 0,65-0,71 единицы солевого рН.

Ключевые слова: чернозем, реакция среды, факторы

Yu.I. Cheverdin¹, V.A. Bespalov², T.V. Titova³

¹Dr. Biol. Sci.,

^2,3Cand. Biol. Sci.

Scientific Research Institute of Agriculture named of V.V. Dokuchayev

CHANGE OF REACTION OF THE ENVIRONMENT CHERNOZEMIC OF SOILS AS A RESULT OF AGROGENEZ

Abstract

Materials by definition of the factors influencing change of reaction of environment chernozemic of soils are presented. It is shown that as a result of arable land virgin soils and in the course of soil use in an arable land there is a shift of reaction of environment in the alkaline party on size of 0,65-0,71 units salt рН.

Keywords: chernozem, reaction of the environment, factors

Одним из самых важных свойств почвенного плодородия черноземных почв является реакция среды. Определение закономерностей изменения состояния черноземов по кислотности в результате длительного и разностороннего использования почвы в пашне – очень важная задача современного почвоведения. В этом отношении особый интерес представляют черноземные почвы Воронежской области и, в частности, Каменной Степи [1].

Анализ полученных экспериментальных данных свидетельствует о том, что вывод почв из режима залежи, длительное сельскохозяйственное использование черноземных почв, действие физиологически кислых форм удобрений сопровождается определенными изменениями  кислотности почв [2].

Кислотность почвы обусловлена многими факторами, но главным образом климатом, литологическим составом почвообразующих пород, составом почвенно-поглощающего комплекса, направлением почвообразовательного процесса, степенью эродированности почв и хозяйственной деятельностью человека [3]. На решение проблемы по выявлению основополагающих факторов, изменяющих реакцию среды черноземных почв, и была направлена наша работа.

Цель исследований – выявить основные факторы, влияющие на изменение реакции среды черноземных почв.

Объект и метод исследований – определение состояния черноземных почв по реакции среды и роли отдельных факторов по их влиянию на кислотно-щелочное равновесие почвы путём проведения полевых и лабораторных экспериментов и анализов. В работе использованы материалы сплошного агрохимического обследования пахотных почв, полученные лабораторией агропочвоведения НИИСХ ЦЧП имени В.В. Докучаева.

Результаты и обсуждения

Прирост площадей кислых почв, вследствие поэтапного проведения агрохимического обследования, послужил доводом к формированию представления о подкислении почв под влиянием хозяйственной деятельности человека. В связи с этим проведению экспериментальных работ по регулированию кислотности черноземов предшествовали исследования по выявлению влияния антропогенных и природных факторов на состояние черноземов по изменению реакции среды [4]. В процессе исследований изучено влияние на кислотность особенностей материнской породы, растительного покрова, удобрений и других элементов агротехники; выявлены суточные, сезонные и межвегетационные колебания реакции среды и физико-химических свойств почвы.

Планирование работ по известкованию кислых черноземов целесообразнее проводить не по величине гидролитической кислотности, а по реакции почвенной среды. Это обусловлено тем, что нет достаточно полных данных по распространению почв с различной гидролитической кислотностью. Помимо этого следует также учитывать, что различные по гранулометрическому составу, степени гумусированности и емкости катионного обмена почвы существенно отличаются друг от друга по реакции среды, а по величине гидролитической кислотности различия при этом не всегда отчетливо выражены. Это связано с тем, что реакция почвенной среды определяется степенью насыщенности ППК основаниями [5].

Определить общий характер изменения состояния черноземов по кислотности под влиянием явлений, обусловленных использованием почвы в пашне, возможно, принимая в качестве эталона черноземы заповедных и других нераспахиваемых участков.

С целью определить направление изменения состояния черноземов по физико-химическим свойствам, вызванное использованием их в пашне, нами проведены исследования по образцам почвы, отобранным на заповедных и целинных участках, и на примыкающих к ним пахотных землях. Чтобы в максимальной степени исключить влияние исходных различий в состоянии почвы на смежных заповедных и пахотных участках почвенные образцы отбирались парным сопряжено-параллельным методом.

Проведённые исследования, в лаборатории агропочвоведения НИИСХ ЦЧП, позволили установить, что под влиянием распашки целины и в процессе использования почвы в пашне происходит сдвиг реакции среды в  щелочную сторону на величину 0,65-0,71 единицы солевого рН в среднем, максимально на 1,26. Аналогичная закономерность проявляется и по величине гидролитической кислотности. На водораздельной территории в среднем по ряду определений на заповеднике гидролитическая кислотность составляет 2,47 мг-экв. на 100 г почвы, на пашне – 0,87, в процентах от суммы катионов – 8,4 и 3,0 % соответственно.

Нами выявлены некоторые общие закономерности изменения в процессе использования почвы в пашне кислотности черноземов в связи с другими их свойствами. Результаты исследований свидетельствуют о том, что использование черноземов в пашне сопровождается заметным снижением исходной кислотности почвы, свойственной естественным почвам.

Нами были проведены исследования по связи реакции почвенной среды с рельефом местности. Подкисление почв проявляется в большей мере по элементам рельефа, способствующим концентрации атмосферных осадков, бессточных понижениях, лощинах и ложбинах. При близком залегании минерализованных грунтовых вод по верховьям нередко формируются щелочные солонцовые почвы.

Реакция почвенной среды изменяется под влиянием погодных условий и агротехнологических факторов в течение вегетации и по годам в связи с динамикой интенсивности метабализма растений и микробиологической активности почвы.

Длительное, в течение двадцати одного года, применение удобрений не привело к подкислению почвы. Прямое действие удобрений на сдвиг реакции почвенной среды определяется совокупной ролью ряда факторов: кислотность самих удобрений и почвы, состояния пашни (черный пар и растительный покров), фаза развития культуры и её продуктивность.

Более высокая кислотность почвы целины, по сравнению с пашней, обусловлена преимущественно влиянием свежего малотрансформированного органического вещества. Роль его проявляется сильнее на залежи. Кислые продукты разложения органических остатков на залежи повышают общую подвижность гумуса, уменьшая и долю нерастворимого остатка. На пашне, по сравнению с залежью, подвижность органического вещества несколько выше по всем группам, в том числе нерастворимому остатку, за исключением фульвокислот.

Выводы

В результате распашки целины и в процессе использования почвы в пашне происходит сдвиг реакции среды в щелочную сторону на величину 0,65-0,71 единицы солевого рН в среднем. Подкисление почв проявляется в большей мере по микропонижениям и западинам,  способствующим концентрации атмосферных осадков. Снижение кислотности в результате распашки заповедника происходит не из-за уменьшения содержания валового гумуса, а из-за качественных его изменений. Длительное, в течение двадцати одного года, применение удобрений не привело к подкислению почвы.

Литература

1. Чевердин Ю.И., Беспалов В.А. Пространственно-временное варьирование реакции среды черноземных почв Каменной Степи при различных видах и длительности антропогенного воздействия // Достижения науки и техники АПК. – 2013. – №7. – С. 64-66.
2. Беспалов В.А. Пространственно-временное варьирование основных показателей плодородия черноземов Каменной Степи: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.13 / В.А. Беспалов. – М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 2012. – 24 с.
3. Беспалов В.А. Пространственно-временное варьирование основных показателей плодородия черноземов Каменной Степи: дис. … канд. биол. наук: 03.02.13 / В.А. Беспалов. – Каменная Степь, 2012. – 209 с.
4. Чевердин Ю.И., Беспалов В.А., Титова Т.В. Основные факторы, влияющие на изменение реакции среды черноземных почв Центрального Черноземья // Евразийский Союз Ученых. – 2014. – №4-3. – С. 27-29.
5. Чевердин Ю.И., Беспалов В.А. Приемы мелиорации кислых почв Воронежской области // Международный научно-исследовательский журнал. – 2014. – №3-1 (22). – С. 40-42.

References

1. Cheverdin Ju.I., Bespalov V.A. Prostranstvenno-vremennoe var'irovanie reakcii sredy chernozemnyh pochv Kamennoj Stepi pri razlichnyh vidah i dlitel'nosti antropogennogo vozdejstvija // Dostizhenija nauki i tehniki APK. – 2013. – №7. – S. 64-66.
2. Bespalov V.A. Prostranstvenno-vremennoe var'irovanie osnovnyh pokazatelej plodorodija chernozemov Kamennoj Stepi: avtoref. dis. … kand. biol. nauk: 03.02.13 / V.A. Bespalov. – M.: Izd-vo MGU im. M.V. Lomonosova, 2012. – 24 s.
3. Bespalov V.A. Prostranstvenno-vremennoe var'irovanie osnovnyh pokazatelej plodorodija chernozemov Kamennoj Stepi: dis. … kand. biol. nauk: 03.02.13 / V.A. Bespalov. – Kamennaja Step', 2012. – 209 s.
4. Cheverdin Ju.I., Bespalov V.A., Titova T.V. Osnovnye faktory, vlijajushhie na izmenenie reakcii sredy chernozemnyh pochv Central'nogo Chernozem'ja // Evrazijskij Sojuz Uchenyh. – 2014. – №4-3. – S. 27-29.
5. Cheverdin Ju.I., Bespalov V.A. Priemy melioracii kislyh pochv Voronezhskoj oblasti // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. – 2014. – №3-1 (22). – S. 40-42.