Влияние постагрогенной сукцессии на свойства дерново-подзолистых почв

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние постагрогенной сукцессии на свойства дерново-подзолистых почв

почва легкосуглинистый залежный пахотный

И.Н. Барановский, А.Е. Иванов

Тверская ГСХА, г. Тверь, Россия

За последние 20 лет в Тверской области, как и в целом по стране, произошло значительное сокращение площади эксплуатируемой пашни. Из общей площади ее в 1376,8 тыс. га, непосредственно под сельскохозяйственными культурами занято 570-580 тыс. га. Остальная часть не используется по своему прямому назначению. По сути, эти почвы выведены в залежь и трансформируются под влиянием естественных и антропогенных процессов: почвообразования, саморазвития почв, зарастания лесом, задернения, залужения, заболачивания и др.

Скорость и направленность восстановительных постагрогенных сукцессий зависит от трех основных факторов: почвенно-климатических условий, начального состояния выводимых из оборота земель, антропогенного использования залежей. Развитие постагрогенных восстановительных процессов идет в направлении формирования зональных климаксных экосистем в соответствии с закономерностями демутационных сукцессий. Так, в зоне южной тайги уже через 170-180 лет на залежах формируются типичные еловые леса, отличающиеся от ненарушенных более однородной возрастной структурой и меньшим числом редких видов. При этом почва восстанавливается значительно медленнее[1, 3].

В подзоне южной тайги процесс деградации проявляется наиболее интенсивно, учитывая критический характер земледелия. Отсутствие обработки, изменение характера растительного покрова, прекращение в целом антропогенного воздействия приводит к существенным изменениям не только свойств и режимов почв, но и почвообразовательных процессов, причем изменяется не только интенсивность их протекания, но и их направленность [2,4].

Мы исследовали дерново-подзолистые глееватые легкосуглинистые почвы, сформированные на разных почвообразующих породах и находящиеся в залежи 18-20 лет. Для сравнения использовали пахотные аналоги, расположенные от них в непосредственной близости. Определение возраста залежных почв проводилось на основе картографических материалов, опроса местного населения и личным наблюдениям.

На каждом из выбранных массивов размечали пробные площадки размером 10 Ч 10 м, на них закладывали базовый почвенный разрез, вокруг которого делали дополнительно 5 прикопок. Анализы почв выполнялись в трехкратной повторности по стандартным для почвенно-агрохимических исследований методикам: гранулометрический состав по Качинскому, обменная кислотность (pH солевой) потенциометрически, гидролитическая кислотность по Каппену, сумма обменных оснований по Каппену-Гильковицу, подвижные соединения фосфора и калия по Кирсанову, гумус по Тюрину с фотоколориметрическим окончанием. Данные определений обрабатывались статистически.

Выбранные для исследований почвы изначально в течение длительного времени использовались в сельскохозяйственном производстве и входят в состав полевых севооборотов. Проводившиеся на них работы по окультуриванию способствовали образованию мощного (24-28 см) пахотного слоя с хорошо выраженной комковатой структурой и однородной темно серой окраской. Признаки оподзоливания наблюдаются в горизонте А2В. Все почвы характеризуются слабо кислой или близкой к нейтральной величиной реакции (pH 6,3-6,7), высокой насыщенностью основаниями, низким и средним содержанием С гумуса (2,0-2,4 %). По содержанию подвижного фосфора согласно существующей классификации относятся к среднеобеспеченным (96-112 мг/кг).

Таблица 1. Агрохимические характеристики пахотных горизонтов дерново-подзолистых почв.

Почвы, сформированные на покровных лессовидных и моренных суглинках, имеют низкую обеспеченность подвижным калием. В отличие от них пашня на маломощном двучлене относится к высоко обеспеченной данным элементом (227 мг/кг). По совокупности морфологических признаков, содержанию гумуса и элементов питания, обследованные пахотные почвы могут быть отнесены к категории среднеокультуренных (табл.1).

Нахождение почвы в залежи под луговой растительностью в течение 18-20 лет приводит к морфологическим изменениям пахотного горизонта. На поверхности выделяется слой плотной дернины (Ад 0-5 см) и происходит процесс расслоения бывшего пахотного слоя по плотности, цвету и содержанию С гумуса. Мощность верхнего аккумулятивного подгоризонта составляет 16-17 см. Во всех вариантах в верхней части бывшего пахотного слоя идет накопление гумуса, его содержание увеличилось в 1,1-1,6 раза. В большей степени это наблюдается в почве на лессовидных суглинках, а меньше всего - на водно-ледниковых песках и супесях, подстилаемых мореной.

Вместе с тем, в нижней части бывшего пахотного слоя идет процесс элювиирования. В нижнем подгоризонте происходит интенсивный вынос гумуса, элементов питания и обменных оснований. За 18-20 лет содержание гумуса уменьшилось в 1,1-1,4 раза, по сравнению с пахотными слоями. В данном подгоризонте также возрастает величина гидролитической кислотности и снижается степень насыщенности почвы основаниями. В нем появляются микрозоныоподзоливания, охристые стяжения и железисто-марганцевые примазки. Кроме того, верхние слои луговых залежей хуже обеспечены подвижными формами фосфора и калия, в сравнении с пахотными аналогами. По-иному выглядит обеспеченность почвы подвижным калием. Его содержание в почвах луговой залежи уменьшилось на 60-85 %. Состав растительности представлен в основном рыхлокустовыми злаками: тимофеевкой луговой (Phleumpratense), вейником наземным (Calamagrуstisepigйjos), мятликом луговым (Poapratйnsis), ежой сборной (Dactylisglomerata). Из бобовых встречаются мышиный горошек (Viciacracca)и клевер луговой (Trifoliumpretense). Из сорняков - пырей ползучий (Agropyronrepens) и бодяк полевой (Cirsiumarvense).

Зарастание залежи мелколесьем приводит к более выраженному расслоению бывшего пахотного слоя. Содержание гумуса в верхнем слое не очень заметно отличается от лугового аналога. Из нижнего подгоризонта более интенсивно вымываются органические соединения и элементы питания, снижается сумма обменных оснований. Количество подвижных форм фосфора в залежах под мелколесьем в верхних горизонтах почти в 2 раза меньше, чем на пашне, что говорит о более интенсивном выносе данного элемента питания. Исключением является залежь на маломощном двучлене, где снижение минимально. Также в нижней части бывшего пахотного слоя наблюдается уменьшение содержания подвижного калия на 28-76 %. В составе древесно-кустарниковой растительности присутствуют береза (Bйtulapйndula), осина (Pуpulustrйmula) и ива (Salixalba).

Травяной покров представлен в основном ситником и рыхлокустовыми злаками. В подвергшихся залесениюмассивах происходит изменение почвенной структуры, появляются крупные агрегаты с элементами плитчатости, увеличиваются зоны элювиирования, хорошо различимые по более светлой окраске. Наблюдается образование железисто-марганцевых примазок. По-видимому, постагрогенная трансформация стремится привести строение профиля к исходному генетическому состоянию, имевшему место в тот период, когда почва еще не была вовлечена в активное использование в сельскохозяйственном производстве в качестве пашни.

С учетом сложившихся финансово-материальных трудностей в большинстве хозяйств Нечерноземной зоны РФ, в настоящее время полностью освоить вышедшую из оборота пашню не представляется возможным. По нашему мнению, на дальних полях, куда даже проезд затруднен, целесообразно проводить их залесение ценными породами (хвойно-еловыми) деревьев. На части пашни можно возделывать многолетние культурные травы с использованием получаемой биомассы для разведения травоядного скота (лошадей, овец, коз, крупного рогатого скота мясных пород). Большую роль в этом процессе могут сыграть органы местной власти, организовав разведение скота теми жителями, которые проживают в пределах их поселений. Оставшуюся часть пашни придется оставить в ее естественном состоянии, по возможности не допуская зарастания низкосортной древесиной.

Таким образом, на выведенных из активного сельскохозяйственного использования пахотных землях происходят существенные изменения их основных свойств. С учетом растущей потребности в продовольствии в мире, можно достаточно уверенно говорить о том, что такие земли в самое ближайшее время будут востребованы по своему прямому назначению. Положительным моментом в сложившейся ситуации следует считать лишь то, что уровень плодородия рассматриваемых земель от этого не всегда страдает. Поэтому, проведя комплекс необходимых мелиоративных мероприятий, на них можно будет получать в течение ряда лет весьма высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

Использованные источники

1. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота // министерство сельского хозяйства РФ Российская акад. с.-х. наук. - М., 2008

2. Баранова О. Ю., Нумерова Г. Б., Строганова М. Н. Изменение свойств пахотных дерново-подзолистых почв при зарастании их лесом // Почвообразование в лесных биогеоценозах. Сб. науч. тр. 1989. С. 60-78

3. Ефимов В. Н., Иванов А. И. Скрытая деградация хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв России // Агрохимия. 2001. №6. С. 5-10.

4. Литвинович А. В., Дричко В. Ф., Павлова О. Ю., Чернов Д. В., Шабанов М. В. Изменение кислотно-основных свойств окультуренных дерново-подзолистых почв легкого гранулометрического состава в процессе постагрогенной трансформации // Почвоведение. 2009. №6. с. 680-686.

Размещено на Allbest.ru