Здоровье почв в Курской  области - генезис почв, сохранение плодородия

Здоровье почв в Курской области - генезис почв, сохранение плодородия

Елена Соколова
430

Управление Здоровьем почв требует применение комплексного подхода – от знаний почвенно-климатических условий и природы деградационных процессов до способности подбирать и применять методы поддержания оптимального состояния для обеспечения ведения эффективного сельскохозяйственного производства.

Предлагаю рассмотреть реализацию данного подхода на при мере Курской области.

Курская область размещается в центре европейской части России и занимает западную часть Центрально-Черноземной зоны. Вся территория Курской области составляет 29,8 тыс. кв. км, протяженность с запада на восток 305 км, с юга на север — 171 км. Природные условия Курской области благоприятны для развития сельского хозяйства. Бесценным богатством являются плодородные почвы, среди которых преобладают черноземы разных подтипов (61,4 %) и серые лесные (19,7 %), встречаются лугово-черноземные, дерново-подзолистые, аллювиально-луговые, болотные и др.

ЧЕРНОЗЕМЫ

Черноземы являются наиболее распространенными и наиболее плодородными почвами на территории области. Встречаются - Черноземы оподзоленные, Черноземы выщелоченные и Черноземы типичные.

Для черноземов характерны благоприятные водно-воздушные и тепловые свойства.

Черноземы обладают рыхлым сложением, высокой влагоемкостью, хорошей водопроницаемостью и структурностью. Плотность гумусовых горизонтов 1,0–1,3 г / куб. см, общая порозность (пористость) 50–60 %, некапиллярная (межагрегатная) порозность составляет примерно 18–20 %, что обеспечивает хорошую воздухо- и водопроницаемость.

Физические свойства черноземов всех подтипов зависят от гранулометрического состава, содержания гумуса, количества обменных оснований.

В области наиболее распространены черноземы типичные тяжелосуглинистого и среднесуглинистого гранулометрического состава. Почвы достаточно влагоемки и водопроницаемы, хорошо удерживают влагу, их структура достаточно водопрочна.

Часто проявляющийся недостаток влаги для растений в черноземных почвах является следствием невысокого количества атмосферных осадков, летние осадки увлажняют только пахотный слой. Запас влаги создается осенью ( дождь), зимой и весной при снеготаянии.

Несмотря на значительное изменение свойств черноземов различных подтипов, можно отметить определенные закономерности в изменении их состава и свойств . В направлении от оподзоленных к типичным черноземам увеличиваются мощность гумусового слоя, содержание гумуса, емкость катионного обмена, степень насыщенности почвенного поглощающего комплекса (ППК) основаниями; снижаются кислотность, глубина вскипания.

Таким образом, наиболее ярко главные свойства черноземов проявляются у черноземов типичных. В составе гумуса черноземов всех подтипов преобладают гуминовые кислоты. Отношение Сгк : СфК = 1,7–2,5. В минералогическом составе черноземов преобладают первичные минералы. В составе вторичных минералов содержатся минералы группы монтмориллонита, гидрослюды, вермикулит, хлорит и др. Черноземы характеризуются высокой степенью обеспеченности элементами питания, в том числе микроэлементами, что обусловлено биогенной аккумуляцией азота, фосфора, серы и других элементов.

В пахотном слое черноземов оподзоленных неэродированных и эродированных реакция солевой вытяжки слабокислая, рН = 5,2–5,4, гидролитическая кислотность высокая — 4,6–7,1 мг-экв / 100 г почвы, сумма поглощенных оснований малая — 22–30 мг-экв /100 г почвы, содержание гумуса 5,0–6,9 % .

В пахотном слое черноземов выщелоченных неэродированных и эродированных реакция солевой вытяжки близка к нейтральной — рН 5,6–6,0, гидролитическая кислотность высокая — 2,9–5,5 мг-экв / 100 г почвы, сумма поглощенных оснований 34–39 мг-экв /100 г почвы, содержание гумуса 5,0–7,0 %.

В пахотном слое черноземов типичных и типичных карбонатных неэродированных и эродированных реакция солевой вытяжки близка к нейтральной — рН 5,7–6,4, гидролитическая кислотность 1,2–3,2 мг-экв / 100 г почвы, сумма поглощенных оснований 33–43 мг-экв / 100 г почвы, содержание гумуса 5,0–7,8 %.

Вниз по профилю у всех черноземов типичных наблюдаются следующие закономерности:

• реакция солевой вытяжки становится менее кислой или подщелачивается;

• гидролитическая кислотность уменьшается и в нижней части гумусового горизонта

практически отсутствует;

• содержание гумуса постепенно снижается.

СЕРЫЕ ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ

В Курской области выделяются следующие подтипы серых лесных почв: светло-серые, серые и темно-серые . Светло-серые и серые лесные почвы формируются преимущественно в северной части области (более выраженный нисходящий ток Н2О, больший вынос оснований из опада — здесь заметно развит подзолистый процесс).

Далее на юг преобладают темно-серые почвы в сочетании с оподзоленными и выщелоченными черноземами, а светло-серые почвы встречаются лишь на участках рельефа с повышенным увлажнением.

Светло-серые лесные почвы выделяются среди серых лесных почв наибольшей оподзоленностью и наименьшей мощностью гумусового горизонта (21–26 см и меньше).

По морфологическим свойствам и признакам они близки к дерново-подзолистым почвам. Серые лесные почвы характеризуются более интенсивным развитием дернового процесса и ослаблением подзолистого по сравнению со светло-серыми. Морфологически отличаются от них более темным цветом горизонтов А1 и A1A2, их повышенной мощностью (до 25–31 см). Темно-серые лесные почвы по своим признакам и свойствам близки к черноземам, мощность гумусовых горизонтов достигает 48–60 см.

Химические свойства серых лесных почв могут колебаться в значительных пределах:

реакция солевой вытяжки — от сильнокислой до нейтральной (4,2–6,0), гидролитическая кислотность — от низкой до высокой (0,7–9,4 мг-экв / 100 г почвы), сумма поглощенных__оснований малая (6,0–16,0 мг-экв / 100 г почвы), степень насыщенности основаниями — от очень низкой до высокой (53–93 %).

Содержание гумуса в песчаных разновидностях серых лесных почв составляет 0,7–1,5 %, в легкосуглинистых неэродированных — 1,0–2,4 %, слабоэродированных — 1,0–1,8 %, среднеэродированных — 0,7–1,3, среднесуглинистых неэродированных — 1,3–3,0 %, слабоэродированных — 0,9–1,1 %.

Количество гумуса в горизонте А1 (Апах) у светло-серых почв в Курской составляет от 0,7 до 3,0 %, у серых — от 1,0 до 4,1 % и у темно-серых — от 4,3 до 6,9 % и более . У светло-серых и серых лесных почв наблюдается резкое падение с глубиной гумуса, у темно-серых его количество с глубиной уменьшается постепенно. Светло-серые и серые лесные почвы характеризуются кислой средой и не насыщены основаниями. С глубиной почти во всех разновидностях происходит снижение кислотности.

Степень насыщенности основаниями в пахотном горизонте светло-серых почв составляет 52–93 мг-экв / 100 г почвы, серых лесных почв — 60–97 мг-экв / 100 г почвы, темно-серых лесных — 65–97 мг-экв / 100 г почвы.

Более благоприятные физические и химические свойства — у темно-серых почв. Реакция почвенного раствора темно-серых лесных почв колеблется от сильнокислой (4,3) до нейтральной (6,9), гидролитическая кислотность — 0,5–8,4 мг-экв / 100 г почвы, сумма обменных оснований — 5,0–34,0 мг-экв / 100 г почвы, степень насыщенности основаниями — 60–97 %.

Все серые лесные почвы характеризуются высокой плотностью уплотненных иллювиальных горизонтов (1,5–1,65 г / куб. см). Неблагоприятные физические свойства почв, особенно светло-серых, определяют их заметно худшую водопроницаемость по сравнению с другими почвами. Невысокое содержание гумуса, обеднение илом, обогащение пылеватыми фракциями способствует быстрому обесструктуриванию верхнего горизонта при распашке, поэтому такие почвы заплывают и образуют корку.

В серых лесных почвах преобладает периодически промывной тип водного режима (особенно на пашне). По условиям питательного режима в лучшую сторону выделяются темно-серые почвы, отличающиеся более высоким природным плодородием — большими запасами гумуса, азота и фосфора.В настоящее время под пашней находится около 40 % площади серых лесных почв (пшеница озимая и яровая, кукуруза, свекла сахарная, картофель, лен и др.). В агрономическом отношении эти почвы неравноценны.

ЛАНДШАФТНАЯ СТРУКТУРА

Современное состояние природной среды Курской области хорошо прослеживается в ее ландшафтной структуре. В настоящее время структура ландшафтов региона достаточно разнообразна и представлена различными вариантами плакорного, склонового, надпойменно-террасового и пойменного типов местности. Под воздействием ведущей роли антропогенного фактора здесь испытывают трансформацию все типы местности, которые характеризуются различной степенью экологической напряженности и антропогенной преобразованности.

Плакорный тип местности - доминирующий местности. На его долю приходится 15744,2 км2 или 52,4% территории региона. Благодаря тому, что расположен он в основном на возвышенных пологоволнистых хорошо дренированных поверхностях междуречий, имеющих уклоны до 30, ему свойственен целый ряд благоприятных, экологически значимых признаков: высокобонитетные зональные типы почв, устойчивые группировки растительности, геохимически относительно чистые ландшафты. Плакорный тип местности также обладает наиболее высоким природно-ресурсным потенциалом, который выражается в высоком бонитете доминирующих урочищ . В связи с этим он активно используется в сельскохозяйственном производстве в качестве пахотных угодий и является сильнопреобразованным. Основным фактором усиления экологической напряженности в рамках плакорного типа местности выступает упрощение его морфологической структуры в результате повсеместной распашки до 90-95% и составляет 14957 км2. В связи с этим здесь доминируют урочища распаханных плакоров с различными типами почв. Доля эколого-стабилизирующих угодий здесь очень низка и составляет всего 787,2 км2, а это не более 5% от всей площади данного типа местности. Отсутствие в ряде районов необходимого количества полезащитных лесных полос и естественных ландшафтно-стабилизирующих комплексов, в частности, ООПТ ведет к ослаблению здесь процессов саморегуляции ландшафтно-экологических условий. В связи с этим здесь наблюдается наименее благоприятная в ландшафтно-экологическом отношении обстановка. Также необходимо отметить, что зачастую не менее значимую роль в ухудшении экологических свойств играет несоблюдение правил агротехники, которое приводит к разрушению почвенной структуры, ухудшению агрофизических свойств и дегумификации. Антропогенное воздействие здесь значительно усиливает активизацию естественных факторов (карстово-суффозионные процессы, периодически повторяющиеся засухи, частые суховеи, поздневесенние и раннеосенние заморозки). Все это ведет к дестабилизации ландшафтно-экологической ситуации плакоров.

Склоновый тип местности занимает 6505,8 км2 (21,8%) площади области и его можно отнести к категории среднепреобразованных антропогенным воздействием ландшафтов. Благодаря своей слабой хозяйственной освоенности, несмотря на низкий бонитет, широкое проявление негативных деструктивных процессов, здесь наблюдаются довольно благоприятные условия для сохранения естественно-зональных ландшафтов. Основной причиной ухудшающей экологическое состояние данного типа местности являются активно проявляющиеся здесь негативные геоморфологические процессы и, прежде всего, такие как эрозия, меловой карст, оползни и гравитационные процессы, которые значительно осложняют хозяйственное использование и нередко предопределяют экологическую напряженность [8]. Данные по динамике площадей эродированных земель сельскохозяйственных угодий в области показывают, что за последний 20-летний период площадь их увеличилась на 36% и в настоящее время составляет 738,6 тыс. га. Причиной этому служит резкий перепад высот, ливневый характер осадков, малая устойчивость покровных, в том числе лессовидных отложений. Среднемноголетняя интенсивность эрозии почв на пашне колеблется от 0,5 до 9,7 т/га, а на отдельных элементах склонов она составляет 20-30 т/га . Далеко не последняя роль в развитии эрозии принадлежит антропогенному фактору. Особо остро в области стоит проблема распашки склонов речных долин и балок с уклоном до 70, а в некоторых случаях и более 70. Так, в пределах Курской области площадь пахотных земель с уклоном 3-50 составляет 15,9%; 5-70 – 0,8%, более 70 – 0,4% [10]. Но наряду с негативными свойствами склоновым местностям присущ и ряд достоинств, таких как ландшафтное разнообразие, широкое представительство естественных ландшафтов, наличие современных типичных и реликтовых растительных группировок, значительного средостабилизирующего потенциала, эстетически ценных свойств и др.

Надпойменно-террасовый тип местности занимает 11,5% (3464,4 км2) территории области и соответствует надпойменным песчано-глинистым террасам речных систем. Наиболее обширны его участки вдоль левобережья Сейма, Свапы, Тускари, Донской Сеймицы, Полной. Анализ полученных результатов свидетельствует, о том, что, как и плакорам, так и вариантам надпойменно-террасового типа местности соответствует самая низкая степень сохранности естественных природных комплексов. Основным фактором, влияющим на его состояние, является высокая степень распашки надпойменных террас (более 80%), что составляет 2771,5 км2. В настоящее время здесь доминируют распаханные суглинистые и суглинисто-песчаные урочища с лугово-черноземными почвами, типичными и выщелоченными черноземами. Экологическое состояние данного типа местности в значительной мере зависит от его литогенной основы, прежде всего, от наличия мело-мергельных пород и древнеаллювиальных песчаных отложений (боровых песков). В связи с этим на отдельных участках неблагоприятная обстановка наблюдается вследствие наличия незакрепленных растительностью песчаных массивов, низкопродуктивных пастбищных угодий, карстово-суффозионных процессов. В поддержании благоприятного ландшафтно-экологического состояния надпойменно-террасового типа местности велика роль лесов. Однако в настоящее время степень облесенности надпойменных террас в Курской области очень низка 284,4 км2 (около 8%) и тяготеет в основном к нижним террасам. К числу наиболее негативных в экологическом отношении процессов следует отнести дефляцию, которой подвержены участки, лишенные развитого растительного покрова. В этих местах достаточно часто происходит перевевание песков и перенос пыли, вызывающие загрязнение приземных слоев воздуха .

Пойменный тип местности включает поймы речных долин и занимает 4283,3 км2 (14,3%). Проведенные исследования показывают, что в настоящее время данному типу местности присуща наиболее благоприятная ландшафтно-экологическая ситуация. Здесь сосредоточена достаточно высокая степень эколого-стабилизирующих угодий (более 50%), а современное состояние соответствует оптимальным естественно-зональным показателям. Благодаря высокому природному потенциалу и хорошей влагообеспеченности пойменный тип местности обладает самой высокой степенью сохранности естественных природных комплексов (лугов и лесов). Однако существенную роль на состояние пойм все же зачастую оказывает антропогенный фактор, поэтому на отдельных участках данного типа местности снижение ресурсного потенциала вызвано размещением сельской селитьбы, распашкой пойм, аккумуляцией эрозионных наносов, неумеренным выпасом скота. Его экологическое состояние также тесно зависит от режима рек, хозяйственного использования пойменных угодий и поступающих на пойму со стороны водоразделов загрязнителей.

ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ, КАК СЛЕДСТВИЕ ВЕДЕНИЯ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

За последние три десятилетия в черноземах резко усилились деградационные процессы, увеличились площади эродированных почв, снизилось содержание гумуса, ухудшились водно-физические, агрохимические и биологические свойства, снизилось плодородие почвы.

С среде практиков почвоведов-агрохимиков принято считать, что эталонным участком Здоровой почвы является участок с минимальным анропогенным воздействием- для Курской области -это Центрально-Черноземном государственном природном биосферном заповеднике имени профессора В. В. Алёхина.

Заповедник был организован в 1935 г., расположен в юго-восточной части Курской области, в Стрелецкой и Казацкой степях - здесь представлены никогда не пахавшиеся (целинные) наиболее типичные луговые степи в их лучшем выражении.

Целинные черноземы — основное богатство заповедника, Курской области и России.

Мощные черноземы заповедника на нескашиваемой целине находятся в режиме,

близком к тому, в каком они были в доисторических степях, и по запасам питательных веществ они не имеют себе равных в Европе. Толщина верхнего слоя чернозема достигает здесь 1,5 м. Содержание гумуса в верхних 10 см почвы составляет 9–13 %, а запас его в метровом слое равен 540 т/га.

При сельскохозяйственном освоении целинные почвы вследствие недостаточного

поступления свежего органического вещества, недостаточного возделывания

многолетних трав, насыщения севооборотов пропашными культурами, повышенной

минерализации гумусовых веществ из-за механических обработок потеряли на плакорах до 40 % гумуса, а на склонах в условиях интенсивного проявления эрозионных

процессов потери гумуса в пахотных почвах могут достигать 60 % от его запасов

в целинной почве. Примерно за двести лет (со времени интенсивного освоения целинных земель) в Центрально-Черноземном регионе содержание гумуса в верхнем слое неэродированных черноземов снизилось с 9–12 до 5–6 % , т. е. сократилось в два раза.

Наряду со снижением запасов гумуса в пахотных почвах изменяется его состав и качество. В пахотных черноземах по сравнению с целинными на 30–50 % снизилось содержание лабильных гумусовых веществ и в 2–6 раз — негумифицированного органического вещества. Лабильные гумусовые вещества играют важное значение в питании сельскохозяйственных культур и связаны с их урожайностью. Негумифицированное органическое вещество по отношению к гумусовым веществам почвы выполняет защитную функцию, оберегает от минерализации, является источником питательных веществ и энергии для живых организмов, находящихся в почве,

а также участвует в процессах гумусообразования. Следовательно, нерациональное сельскохозяйственное использование черноземных почв привело к снижению в них запасов органического вещества и изменению его состава, к деградации. Проблема дегумификации почвы является одной из важнейших экологических проблем области и всей России. Снижение содержания гумуса в почве вызывает ухудшение почвенной структуры пахотного горизонта: увеличение распыленности и комковатости, снижение зернистости и водоустойчивости.

СИСТЕМА МЕР ДЛЯ ВОСПРОИЗВОДСТВА И УЛУЧШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ И СОХРАНЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ РЕСУРСОВ

I. Меры сохранения содержания гумуса в почве

1. Внесение органических удобрений

2. Внесение растительных остатков (побочной продукции) с азотными удобрениями

3. Севообороты и возделывание в севообороте многолетних трав/ промежуточных культур

4. Применение почвозащитных обработок почвы: мелкая безотвальная (на глубину 12–15 см)

поверхностная (до 12 см) и нулевая, прямой посев

II. Меры сохранения «здоровья» почвы

1. Внесение гуминовых препаратов и биопрепаратов

2. Использование сидеральных культур, многолетних бобовых трав

III. Меры обеспечения баланса питательных элементов и снижения кислотности почвы

1. Внесение комплексных минеральных удобрений

2. Снижение кислотности почвы за счет внесения кальцийсодержащих веществ

IV. Мероприятия по накоплению влаги в почве

Введение чистых паров, ранняя глубокая зябь, прикатывание и своевременное боронование почвы; поконтурная обработка почвы на склонах; осеннее бороздование; лункование и щелевание почв и т. п.

V. Противоэрозионные мероприятия

1. Обработка почвы поперек склона

2. Посадка лесополос

3. Укрепление склонов

VI. Агрохимическое обследование почвы - раз в пять лет

ПРИМЕР АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ ДЛЯ СОИ

На почвах средним (4-6%) содержанием гумуса, внесение диамофоски в количестве 200 кг/га осенью под основную вспашку, в сочетании с весенней инокуляцией семян дает урожайность от 20-30 ц/га. В случае если почвы с низким содержанием гумуса ( менее 4%), необходимо перед вспашкой обработать стерню биологическими препаратами – деструкторами, целью которых является разложения пожнивных-корневых остатков.

При кислотности почвы рН> 7,0 эффективным является внесение сульфат аммония (осенью, весной). Если кислотность рН < 6,5, эффективно использование мочевины весной и в фазе бутонизации.

При подготовке материалов использованы :

ПРИЛОЖЕНИЕ К РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ ШКОЛЫ «ЗДОРОВЬЕ ПОЧВЫ- СИНГЕНТА»

Курская область. Почвенный покров, фитосанитарное состояние почвы и мероприятия по их улучшению, Гончаров С.В., Павлова Т.И., Масютенко Н.П., Соколова Е.А., 2022

РОЛЬ АНТРОПОГЕННОГО ФАКТОРА В ФОРМИРОВАНИИ СОВРЕМЕННОЙ ЛАНДШАФТНОЙ СТРУКТУРЫ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ, Горохова Е.А , дата публикации не известна

СОВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА И ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Горохова Е.А., Михно В.Б., 2011

ИННОВАЦИОННЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА СОВРЕМЕННУЮ ТЕХНОЛОГИЮ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОИ В КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

(Практическое руководство), А.Я. Башкатов, Ж.Н. Минченко,2019

Задумывались, ли вы насколько значимы различия в состоянии почв в вашем регионе? Учитываете ли вы микрозональность при составлении системы удобрений, при формировании системы управления здоровьем почв?

Опубликовано: 09 января, 2023 в 14:54  •  
Тэги:

1 комментарий

ноутилл рулит
11.01.2023
Похожие посты
Благородная ржавчина земли или 5 декабря – ВСЕМИРНЫЙ ДЕНЬ ПОЧВЫ
Почвозащитные технологии философия? Или будущее?
Задачи обработки земли (ГЛАВА I)
Термины в земледелии и растениеводстве
Глифосат для биоты почвы – пища или убийца?