Основные тенденции изменения плодородия светло-каштановой почвы на склонахнижнего Поволжья

ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ СВЕТЛО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ НА СКЛОНАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Бабаян Л.А., д.с.-х.н.

ГНУ Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства

Важнейшим резервом дополнительных сборов сельскохозяйственной продукции в Нижне-Волжском регионе являются земли склонов. По статистическим данным в Волгоградской области из 8667,5 тыс.га сельскохозяйственных угодий на склонах выше 2° расположено 1696,9 тыс.га, в том числе пашни - 835,8, сенокосов - 2,6 и пастбищ - 858,5 тыс.га.

В ландшафте региона преимущественное положение занимают пологие покатые склоны, а также широкие сточные ложбины, нисходящие к речным долинам, зачастую расчлененные оврагами и балками. На повышенных водораздельных платообраз-ных равнинах с волнистым рельефом наблюдается развитие мелких форм в виде холмообразных повышений и замкнутых (блюдцеобразных) западин.

Рациональное использование угодий на склонах сдерживается развитием деграда-ционных процессов, интенсивность которых зависит от систем хозяйствования и складывающихся условий внешней среды. Среди разрушающих факторов, вызванных антропогенным воздействием, выделяются эрозионные процессы, при которых снос почвы дефилированием и с поверхностным стоком превышает процесс почвообразования. С эродированной пашни ежегодно смывается в среднем 3-6 т/га почвы, в отдельные годы 10-15, а в некоторых случаях до 32 т/га [1]. Анализы показали, что в твердом стоке светло-каштановой почвы с уклоном 4-5° содержалось гумуса 2,2%, доступных форм азота - 11,2, фосфора -3,3, калия - 29,9 мг/100 г почвы, тогда как их содержание в исходной почве составило соответственно 1,7%, 10,9, 2,2 и 31,0 мг/100 г почвы [2]. Наблюдаемы почти повсеместно и особенно на зяби, довольно глубокие размоины (результат последействия талых и ливневых вод) нередко приво-

дят к образованию оврагов и, как следствие, к выводу значительной земельной площади из производственного оборота. В связи с выносом питательных веществ из корнеобитаемого слоя и ухудшением водно-физических свойств эродированной почвы недобор в урожае возделываемых культур составляет 30-60% и более при наблюдаемом снижении качества растениеводческой продукции [3].

Обеднение плодородия пахотных угодий на эродированных склонах наряду с организационными неполадками связа-но со слабой разработанностью агротехники полевых культур применительно к наклонным территориям, перенесением нередко без основательной проверки отдельных приемов технологии равнинного земледелия, использованием устаревших приемов и рекомендаций.

Различия в высотном расположении почвы на склоне обуславливают неидентичную направленность почвообразовательного процесса, что в результате сказывается на плодородии. Цель исследований заключалась в оценке состояния плодородия почвы на склоне в зависимости от уровня расположения. Почвенные разрезы (ключи) были заложены в верхней и нижней частях прямого склона водосборной

территории ОПХ «Новожизненское», отстоящих на расстоянии 100 м.

Почва опытного участка на северозападном склоне крутизной 4-5° светло-каштановая солонцеватая. Дифференциация верхних горизонтов по профилю почвы заметная, ближе к подстилающей породе выражается слабее. Окраска серо-коричневая с глубиной светлеет до желтой. Уже на глубине 45-80 см отмечается обильное выделение карбонатов в виде пятен «белоглазки». Независимо от места расположения отмечается вскипание по всему профилю. Большинство корней растений расположено на глубине до 45 см, отдельные корни встречаются и на глубинах более метра. Верхние горизонты почв отличаются наличием глубоких трещин -результат термических и палеокриогенных деформаций, что указывает на склонность к сильному набуханию и усыханию. Растянутость почвенного профиля на верхней части склона составляет 77 см, а с понижением высотного уровня повышается до 86 см.

Гранулометрический анализ почвы показывает, что все слои профильных разрезов относятся к среднесуглинистым разностям: содержание физической глины (< 0,01 мм) колеблется в пределах 31-47%. Отклонения по гранулометрическому составу на исследуемых высотных уровнях выражаются не резко, но наблюдается «утяжеление» механических фракций в профиле почвы, расположенной ближе к водотоку (таблица 1). Структура почвы на склоне пылевато-комковатая с неясно выраженной призмовидной формой, уплотненная с характерным глянцевым блеском на гранях отдельностей. Здесь же преобладают эрозионноустойчивые структурные частицы размером 3-1 мм и более. Изменение структурного состояния с понижением рельефа в не меньшей степени обусловлено увеличенным содержанием в почве органических соединений, способствующих склеиванию почвенных частиц в более крупные агрегаты.

Таблица 1 - Гранулометрический и структурный состав светло-каштановой почвы на склоне

Место расположения Глубина генетического горизонта, см Гранулометрический состав Структурный состав

Частицы, мм, фракции, %

10,05 0,050,001 <0,001 <0,01 >10 >3 3-2 2-1 <1

Верхняя часть склона 0-29 21,4 55,1 23,5 41,1 32,1 22,4 5,4 11,1 18,7

29-42 25,3 47,4 27,3 45,3 33,0 19,3 5,6 12,2 19,7

42-77 22,8 53,0 24,2 42,1 20,1 21,8 6,2 11,7 21,1

77-117 20,5 66,0 13,5 31,3 20,1 20,9 6,1 11,1 21,7

Нижняя часть склона 0-29 28,1 45,6 26,3 44,8 21,1 24,0 4,7 10,6 18,4

29-35 24,2 56,7 19,1 42,3 25,1 21,8 5,9 13,2 20,7

35-48 25,9 51,2 22,9 42,7 22,7 22,6 7,4 14,3 17,5

48-86 17,6 62,9 19,5 47,4 22,9 32,2 7,0 12,4 17,9

86-124 21,0 60,2 18,8 38,74 24,1 26,3 6,3 10,4 15,3

Гранулометрический состав и структура почвы на разных частях склонового участка в определенной степени влияют на формирование физических, химических и

водных свойств. Почва в 0,3 м слое с верхней части участка отличалась большей плотностью (таблица 2).

Таблица 2 - Физические и химические показатели светло-каштановой почвы на склоне

Место расположения Глубина генетического горизонта, см Удельная масса, г/см3 Общая скважность, % Гумус, % рН водн. Обменные основания, мг-экв./100 г Доступные растениям формы соединений, мг/100 г почвы

N Р2О5

Верхняя часть склона 0-29 2,5 48 1,7 8,2 30,7 5,1 1,6

29-42 2,5 не опр. 0,7 8,2 29,2 4,1 0,8

42-77 2,7 -«- 0,5 8,6 24,9 3,7 0,7

77-117 2,9 -«- 0,6 8,0 23,4 3,7 0,3

Нижняя часть склона 0-29 2,6 54 2,1 8,0 30,6 6,1 2,5

29-35 2,5 не опр. 2,5 8,1 29,0 4,9 1,0

35-48 2,6 -«- 1,8 8,2 28,3 4,0 1,2

48-86 2,7 -«- 0,9 8,3 26,2 2,9 0,8

86-124 2,5 -«- 1,0 8,3 27,0 3,1 0,2

Реакция почвенного раствора в нижней и верхней частях участка щелочная и по точкам определений изменялась малозаметно. Исследуемые почвы характеризуются средней величиной (23-31 мг-экв.) емкости поглощения. Содержание поглощенных катионов натрия было выше в элювиальном и переходном горизонтах профиля почвы с приводораздельной части участка (соответственно по слоям 0-29 см и 29-42 см - 0,5 и 0,8 мг-экв./100 г почвы). С понижением высотного уровня большая часть катионов натрия накапливалась в иллювиальных горизонтах почвенного профиля и составляла по слоям 35-48 см и 4886 см соответственно 0,8 и 0,5 мг-экв./100 г почвы. Большее количество катионов кальция (61-76% от суммы) накапливалось в почве с нижней части участка, а катионов магния (26-38% от суммы) в его верхней части, в связи с чем наблюдались более узкие соотношения Са : М^ с повышением высотной отметки местности. Содержание гумуса в почве по исследуемым профилям разрезов невысокое (1,7-2,1%), что характерно для современных подтипов каштановых почв. Накопление органических веществ с глубиной по разрезу закономерно уменьшается. Почва верхней части участка на склоне отличалась пониженными запасами гумуса. Так, в слое 0-29 см с нижней части участка количество гумуса было в среднем на 0,4% больше, чем в таком же слое почвы верхней части склонового участка. Содержание гумуса в почве возрастало с понижением высотного уровня с 0,6% до 1,0%. Вместе с содержанием

органического вещества по слоям почвенного профиля изменялось и количество доступных азотных и фосфорных соединений, большее количество которых накапливалось в элювиальном горизонте почвы, примыкающей к водотоку. Естественно, что интенсивно проявляющиеся на склонах денудационно-эрозионные процессы накладывают определенный отпечаток на распределение питательных элементов, увеличивая их количество в нижней части склонового участка. Однако приведенные данные показывают, что улучшение свойств эродированной светло-каштановой почвы в нижней части участка на склоне наблюдается не только в верхних слоях, а по всему профилю, затрагивая и почвооб-разующую породу. Не исключено, что на более высоких частях склонов из-за своеобразных микроклиматических условий протекают и количественно иные процессы почвообразования.

Различия в механических, физических и химических показателях почвы с исследуемых мест участка на склоне обуславливают величину накопления влаги в активном слое почвы. Содержание и перемещение влаги в почве являются одними из основных условий, характеризующих ее плодородие, что приобретает первостепенное значение в аридных условиях сухо-степной зоны. Наибольшая величина полевой влагоемкости отмечалась на пониженной части склонового участка, что предопределило и больший диапазон активной влаги (таблица 3). За годы наблюдений количество осадков в начальный период ве-

гетации яровых соответствовало средне-многолетней норме, в связи с чем по высотному уровню содержание влаги разнилось незначительно. При сравнительно ограниченном увлажнении в середине вегетации культур наибольшее накопление влаги отмечено в нижней части участка,

Таблица 3 - Водные показатели 0,3 м слоя

что обосновывается и состоянием развития растений. В острозасушливые периоды вегетации растений, каким, например, отличался майско-июльский период 2007 года, преимущества в содержании влаги в почве от места расположения по склону не наблюдалось.

1ы на склоне, %

Место расположения Гигроскопическая влажность Влажность за-вядания Полевая влаго-емкость Диапазон продуктивной влаги

Верхняя часть склона 6,6 9,5 22,8 13,3

Нижняя часть склона 6,7 9,2 24,3 15,1

Таким образом, почва верхней части участка на склоне накапливает меньше влаги, что наряду с пониженным запасом питательных веществ определяет более слабое развитие возделываемых растений. Наибольшее отклонение в урожайности

сена (2,3 и 2,1 ц/га) с понижением высотного уровня опытного участка отмечалось при возделывании озимой ржи и ячменя. Значительно слабее реагировали на изменение условий произрастания горох и эспарцет (таблица 4).

Таблица 4 - Урожайность надземной массы культур в зависимости от мест расположения по склону, ц/га

Культура Верхняя часть участка Нижняя часть участка Отклонение

Озимая рожь, 2009 г. 17,3 19,6 2,3

Ячмень, 2004-2008 гг. 12,1 14,2 2,1

Вика-овес, 2008-2009 гг. 16,8 18,3 1,5

Горох, 2004-2007 гг. 22,5 24,0 1,5

Эспарцет, 2005-2008 гг. 17,5 18,8 1,3

Сопоставление результатов исследований позволяет выявить отклонения в профильной характеристике плодородия почв сухостепной зоны Нижневолжского региона, а также оценить тенденции изменения морфологических, физических, химических и водных свойств светло-каштановой почвы на разных высотных отметках срав-

Список испол

1. Бабаян Л. А., Протопопов В.М. Плодородие светло-каштановой почвы на различных элементах рельефа. Ж. Почвоведение.- № 10.- 1997.

2. Бабаян Л. А. Агротехнические мелиорации на деградированных агроланд-

нительно небольшого по длине отрезка склона. Различие в естественном плодородии почв, характерное по существу для каждого склонового участка, обосновывает необходимость дифференцированного подхода к подбору, размещению растений и приемам агротехники.

нной литературы

шафтах Нижнего Поволжья. Сб. «Инновационно-технологические основы развития земледелия». Курск, 2006.

3. Система ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 1996-2010 гг. Волгоград, 1997.