Динамика гумуса, поглощенных оснований и гранулометрического состава при коренном улучшении природных пастбищ Волжско-Уральского междуречья

вий развития грибов. Повышение уровня Каспийского моря более чем на 2 м вызвало затопление значительных территорий и повышение уровня грунтовых вод, что сократило площади угодий, где могут развиваться грибы.

Человеческая деятельность также проявлялась негативно. Зарегулирование Волги привело к увеличению водно-болотных угодий. Мелиорация земель, в частности обвалование площадей, перекрытие водотоков, изменило гидрологический режим; рисосеяние провело к засолению почв на значительных территориях. Увеличилось загрязнение атмосферы, почвы и воды, что также ухудшило экологическое состояние региона.

Все факторы влияния воды на развитие грибов-макромицетов в Астраханской области, их проявления и взаимосвязи установлены автором во время изучения грибов за период около 35 лет (выявлены различия видового состава, урожайность, время плодоношения в различных ландшафтных зонах региона).

Литература

1. Добровольский Т.В. География почв с основами почвоведения. М., 1989.

2. Вознесенская Л.М., Бесчетнова Э.И. Климатические особенности и опасные явления погоды Астраханской области в ХХ веке. Астрахань, 2002.

3. Агроклиматические ресурсы Астраханской области. Л., 1974.

4. Синенко Л.Г. Гидрология дельты Волги. Фонды АЦТМС. Астрахань, 1997.

5. Герштанский Н.Д. Грибы Астраханской области. Астрахань, 2000.

Астраханский государственный университет 12 мая 2005 г.

УДК 633.2.033

ДИНАМИКА ГУМУСА, ПОГЛОЩЕННЫХ ОСНОВАНИЙ И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИ КОРЕННОМ УЛУЧШЕНИИ ПРИРОДНЫХ ПАСТБИЩ ВОЛЖСКО-УРАЛЬСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ

© 2005 г. Б.Д. Таубаев

Investigations of Humus' Dynamics and absorbed on the basis and granulated composition of brown soil with it all radical improvement and in particular under influence of different cultivation land and demonstrated high stability in natural peculiarity of brown soil.

According to the results of investigation testified about more effective and positive influences on physical characteristics of brown soil, cultivation of land under radical improvement with the held of surface mellow of soil through the depth of 20-22 sm.

Одним из основных интегральных показателей уровня плодородия почвы является содержание гумуса. Его динамикой оцениваются все агро-

технические, агрохимические и мелиоративные приемы использования почвы, а также все способы, направленные на оптимизацию физических и водно-физических свойств почвы. Особенно важна информация о мелиоративном состоянии [1] и динамике гумуса на низкоплодородных почвах Волжско-Уральского междуречья и, прежде всего, на пастбищных угодьях, которые являются здесь основным видом сельскохозяйственных угодий.

Как показали наши исследования, содержание гумуса в бурых почвах Волжско-Уральского междуречья меньше, чем в светло-каштановых почвах. В отличие от светло-каштановых почв влияние обработок на его содержание в бурых почвах менее значительно, но роль многолетних трав в процессе гумусообразования прослеживается весьма отчетливо.

Так, на фоне вспашки на глубину 20-22 см количество гумуса в слое почвы 0-20 см возросло на травах от трех до восьми лет жизни с 1,49 до 1,62 %, в слоях 20-30 и 40-50 см - с 1,28 до 1,48 % и с 0,65 до 0,73 % соответственно (табл. 1).

Таблица 1

Динамика гумуса и поглощенных оснований на бурых слабосолонцеватых почвах в последействии обработок и фитомелиорантов

Глубина отбора образцов, см Гумус, Мг/экв. на 100 г почвы % от суммы

% Са" Mg' Na' сумма Са Mg Na

Вспашка на 20-22 см

Травы трех лет жизни

0-20 1,49 5,1 1,3 0,3 6,7 76,1 19,4 4,5

20-30 1,28 6,0 1,6 0,2 7,8 76,9 20,5 2,6

40-50 0,65 7,2 1,8 0,2 9,2 78,3 19,6 2,1

Травы восьми лет жизни

0-20 1,62 6,0 1,2 0,2 7,4 81,1 16,2 2,7

20-30 1,48 6,3 1,1 0,2 7,6 82,9 14,5 2,6

40-50 0,73 8,0 1,6 0,1 9,7 82,5 16,5 1,0

Безотвальное рыхление на 20-22 см

Травы трех лет жизни

0-20 1,53 5,7 1,4 0,1 7,2 79,2 19,4 1,4

20-30 1,21 8,2 1,4 0,2 9,8 83,7 14,3 2,0

40-50 0,62 7,7 1,6 0,2 9,5 81,0 16,8 2,2

Травы шести лет жизни

0-20 1,66 7,0 1,3 0,1 8,4 83,3 15,5 1,2

20-30 1,51 7,1 1,5 0,1 8,7 81,6 17,2 1,2

40-50 0,77 6,6 1,1 0,2 7,9 83,5 13,9 2,6

При безотвальной обработке почвы (плуг со стойками СибИМЭ) условия роста и развития многолетних трав были лучшими, и здесь происходило большее накопление гумуса, однако фактическое его содержание невелико и позволяет отнести эти почвы к категории малогумусных, а полученные нами результаты позволяют при выборе способа обработки почвы при коренном улучшении более аргументировано обосновать выбор того или иного почвообрабатывающего орудия.

Наши исследования также показали, что содержание в почвенном комплексе поглощенных оснований невелико. Содержание обменно-поглощенного натрия позволяет отнести их к слабосолонцеватым. Динамика почвенных процессов в последействии обработок и фитомелиора-тивного воздействия многолетних трав способствует дальнейшему рассо-лонцеванию и не вызывает, таким образом, опасений в ухудшении физических и водно-физических свойств почвы. Весьма низкая сумма обмен-но-поглощенных оснований свидетельствует о необходимости дальнейшего повышения плодородия этих почв и рационального их использования.

Пустынные почвы легкого механического состава, занимая наибольшую площадь в исследуемом регионе, характеризуются самым низким естественным плодородием. Причем его уровень определяется комплексом неблагоприятных факторов. Этим почвам присущи неблагоприятные физические и водно-физические свойства, неудовлетворительный механический и гранулометрический состав.

Исследования динамики гумуса и поглощенных оснований при их коренном улучшении и в частности под влиянием различных обработок и продолжительности жизни многолетних трав показали высокую устойчивость природных особенностей этих почв. При обработке почвы ЛДГ-10, БИГ-3 и БДТ-7, существенно различных по технологическому воздействию, содержание гумуса в слое 0-20 см изменялось в интервале от 0,39 % до 0,41, т.е. в пределах ошибки определения. Аналогичная закономерность обнаруживалась и вниз по профилю, в слоях 20-30 и 40-50 см.

Еще менее подвижны были обменно-поглощенные катионы и особенно натрий. На его динамику не повлияли ни различные обработки почвы, ни различные сроки жизни многолетних трав, что вполне объяснимо. При высокой засушливости и совершенно незначительном продуцировании углекислоты в почве не образуются водорастворимые соли кальция, следовательно, в почвенной среде просто отсутствуют ионообменные реакции.

Так, например, содержание обменно-поглощенного кальция в почвенном поглощающем комплексе в слое почвы 0-20 см на травах двух лет жизни в зависимости от способа обработки и продолжительности жизни многолетних трав колебалось от 1,1 мг/экв на 100 г почвы до 1,2 мг/экв. В слоях почвы 20-30 и 40-50 см в зависимости от обработок от 2,5 до

3,0 мг/экв и от 10,1 до 12,1 мг/экв (табл. 2). Столь же незначительными были различия по магнию.

Таблица 2

Динамика гумуса и поглощенных оснований на бурых пустынных почвах легкого механического состава в последействии обработок и фитомелиорантов

Глубина отбора образцов, см Гумус, Мг/экв. на 100 г почвы % от суммы

% Са" Mg' Na' сумма Са Mg Na

Обработка ЛДГ-10 в один след

Многолетние травы двух лет жизни

0-20 0,39 1,1 3,6 0,1 4,8 22,9 75,0 2,1

20-30 0,28 2,6 2,4 0,2 5,2 50,0 46,1 3,9

40-50 0,19 10,1 1,3 0,1 11,5 87,8 11,3 0,9

Многолетние травы шести лет жизни

0-20 0,40 1,2 3,6 0,1 4,9 24,5 73,5 2,0

20-30 0,32 2,8 2,1 0,1 5,0 56,0 42,0 2,0

40-50 0,20 11,1 1,2 0,1 12,4 89,5 9,7 0,8

Обработка БИГ-3 в один след

Многолетние травы двух лет жизни

0-20 0,40 1,2 3,4 0,1 4,7 25,5 72,3 2,2

20-30 0,33 2,5 2,2 0,1 4,8 52,1 45,8 2,1

40-50 0,22 10,7 1,0 0,1 11,8 90,7 8,5 0,8

Многолетние травы шести лет жизни

0-20 0,43 1,2 3,5 0,1 4,8 25,0 72,9 2,1

20-30 0,36 3,1 2,0 0,1 5,2 59,6 38,5 1,9

40-50 0,20 11,9 0,8 0,1 12,8 93,0 6,2 0,8

ОбработкаБДТ-7 на 6-8 СМ

Многолетние травы двух лет жизни

0-20 0,41 1,2 3,4 0,1 4,7 25,5 72,3 2,2

20-30 0,30 3,0 2,3 0,1 5,4 55,5 42,6 1,9

40-50 0,21 12,1 1,5 0,1 13,7 88,3 10,9 0,8

Многолетние травы шести лет жизни

0-20 0,46 1,2 3,7 0,1 5,0 24,0 74,0 2,0

20-30 0,37 3,5 2,1 0,1 5,7 61,4 36,8 1,8

40-50 0,30 11,8 2,0 0,1 13,9 85,0 14,4 0,6

Динамика поглощенных оснований свидетельствует о некотором увеличении катиона кальция под влиянием многолетних трав, что подтверждает общеизвестное мелиорирующее их воздействие на почву. Учитывая солонцеватость почв исследуемой территории, особый интерес представляет динамика катионов М^ и наличием которых объясняются небла-

гоприятные свойства этих почв. Это тем более важно потому, что исследования последних лет, направленные на выяснение причин, обусловливающих неблагоприятные агрофизические свойства солонцовых почв, обогатили теорию достаточно глубокими сведениями о роли не только обменно-поглощенного натрия, но и магния. Ряд исследователей [2, 3] считают, что увеличение обменного М^ ведет к увеличению дисперсности почвы, повышению набухания и максимальной гигроскопичности. При этом возрастает содержание гумусовых веществ и гидрофильных соединений, снижается фильтрационная способность и капиллярный подъем воды.

Наши исследования динамики магния под влиянием обработок показали четко выраженную тенденцию снижения обменно-поглощенного магния по сравнению со вспашкой, обработок почвы РС-1,5 и ПЧ-4,5 с некоторым преимуществом на варианте с РС-1,5. Аналогичные закономерности влияния обработок проявляются и на динамике натрия.

Следует подчеркнуть более высокую устойчивость магния, на динамику которого почти не влияют обработки почвы и незначительно многолетние травы. Видимо, этот катион используется растениями в малых дозах и слабо выносится фитомассой. Возможна также низкая подвижность магниевых солей, что делает его устойчивым компонентом почвенного поглощающего комплекса.

Высокая подвижность обменно-поглощенного натрия вполне очевидна, и его снижение под влиянием обработок четко просматривается по данным определений. Весьма значительно здесь и влияние многолетних трав. Последние, как известно, являются достаточно эффективными фи-томелиорантами, что подтверждается и нашими исследованиями.

В зависимости от продолжительности жизни многолетних трав наиболее заметно изменялось содержание гумуса. Наибольшее его количество по исследуемым слоям почвы было на варианте с обработкой БДТ-7 на травах шести лет жизни.

Результаты исследований по динамике гумуса при различных способах обработки почвы под коренное улучшение показали, что и способы основной обработки и продолжительность периода жизни многолетних трав оказывают определенное влияние на содержание гумуса. Однако ввиду невысокого его содержания в исследуемых подтипах почв обнаруженные нами закономерности не очень выразительны. Поэтому мы посчитали целесообразным выразить их и в энергетических единицах измерения. В итоге были получены следующие результаты (табл. 3).

Как видно из приведенных данных и с точки зрения оптимизации энергетических запасов при коренном улучшении светло-каштановых почв наиболее эффективна обработка чизельным плугом. На бурых почвах наиболее интенсивно в первые три года жизни трав процесс увеличения энергии происходит на вариантах со вспашкой, а в последующие годы при поверхностной обработке почвы.

Таблица 3

Влияние способов основной обработки почвы и продолжительности жизни многолетних трав на энергетическую емкость гумуса, ГДж/га

Слой почвы, см Подтипы почв исследуемой территории

Светло-каштановые солонцовые Бурые Бурые, пустынные легкого механического состава

Вспашка РС-1,5 ПЧ-4,5 Вспашка Безотвальное рыхление ЛДГ-10 БИГ-3 БДТ-7

Многолетние травы трех лет жизни

0-20 1170,7 1297,4 1318,2 878,0 880,3 223,5 228,1 235,0

20-30 546,2 516,2 477,0 407,9 371,0 85,3 99,1 92,2

40-50 184,4 295,0 311,1 209,7 195,9 62,2 69,1 69,1

Многолетние травы восьми лет жизни

0-20 1198,3 1267,5 1325,1 910,3 926,4 221,2 239,7 253,5

20-30 463,2 486,2 516,2 447,1 451,7 96,8 106,0 108,3

40-50 237,4 271,9 308,8 225,8 235,0 64,5 62,2 89,9

Примечание. Глубина обработки светло-каштановых почв на всех вариантах составляла 2022 см, бурых - 20-22 см и бурых пустынных легкого механического состава - 6-8 см при однократном проходе агрегата.

На бурых с облегченным механическим составом почвах наилучшие результаты накопления энергии органического вещества были по обработкам БДТ-7 и БИГ-3.

Значительное влияние на физические свойства почвы оказывает гранулометрический состав. В процессе коренного улучшения вероятны проявления отрицательных свойств бурых почв - повышение дефляции, снижение плодородия верхнего слоя и другие, что обусловлено легкостью механического состава и растянутостью генетических горизонтов. Эти почвы развились на песчаных и супесчаных почвообразовательных породах. Их профиль в основном супесчаный с переслоями песка. Преобладающими фракциями являются легкий песок, крупная пыль или ил. Их морфология и генетика достаточно подробно изучены в течение 6070-х гг. прошлого столетия [4-8].

В наших исследованиях именно этим фракциям, а точнее их динамике в процессе действия и последействия различных способов и глубины обработки, а также влиянию сроков жизни многолетних трав было уделено главное внимание.

Прежде всего следует отметить, что в условиях нашего эксперимента по изучению различных способов основной обработки бурых почв при коренном улучшении гранулометрический состав под их влиянием существенно не изменяется, т.е. массовое соотношение твердых частиц разной крупности радикальных изменений не претерпевает, но внутри категорий

частиц изменения под влиянием обработок, их глубины и продолжительности жизни многолетних трав проявляется вполне отчетливо. Так, например, в составе частиц, относящихся к категории физического песка на четвертый год жизни трав посеянных по вспашке, в слое почвы 0-20 см, появляются частицы фракции 1,0-0,25 мм. Если до обработки в слое 0-50 см их не содержится вообще, то при вспашке на глубину 20-22 см их оказывается 1,8 %, при глубине 16-18 и 12-14 см - 1,3 %. При этом уменьшается количество частиц фракции 0,25-0,01. В составе фракции физической глины суммарное количество частиц остается практически равномерно, но повышается количество частиц средней пыли, а илистой фракции практически не изменяется (табл. 4).

Таблица 4

Влияние способов и глубины основной обработки бурых пустынных слабосолонцеватых почв и фитомелиорантов на гранулометрический состав, %

Способ и глубина Глубина отбора Фракция, мм

обработки почвы образцов, см 1-0,25 0,25-0,01 0,01-0,001 <0,001

0-20 нет 88,6 4,8 6,6

До обработки 20-30 *** 81,8 2,7 15,5

40-50 *** 77,3 2,4 20,3

Многолетние травы четырех лет жизни

Вспашка на 20-22 см, контроль 0-20 20-30 40-50 1,8 нет *** 80,1 77.3 72.4 6,4 8,2 12,1 11,7 14,5 15,5

0-20 1,3 82,4 6,0 10,3

Вспашка на 16-18 см 20-30 нет 80,1 6,1 13,8

40-50 *** 73,7 4,8 21,5

0-20 1,3 80,0 7,7 11,0

Вспашка на 12-14 см 20-30 нет 74,1 8,0 17,9

40-50 *** 70,2 11,9 17,9

Безотвальное рыхление на 20-22 см 0-20 20-30 3,3 0,8 84,4 81,7 5.0 9.1 7.3 8.4

40-50 нет 80,3 9,8 9,9

Безотвальное рыхление на 16-18 см 0-20 20-30 3,0 0,5 83,3 81,2 5,7 8,1 8,0 10,2

40-50 нет 71,3 8,2 20,5

Безотвальное рыхление на 12-14 см 0-20 20-30 40-50 2,1 0,3 нет 85,1 80,3 74,9 8,4 10,1 12,6 4,4 9,3 12,5

Многолетние травы восьмого года жизни

Вспашка на 20-22 см, контроль 0-20 20-30 40-50 6,8 4,7 1,9 87,1 81,9 80,0 4,2 5,7 12,4 1,9 7,7 5,7

0-20 5,0 85,6 7,1 2,3 4,9 5,7

Вспашка на 16-18 см 20-30 4,3 82,0 8,8

40-50 1,2 80,0 13,1

Окончание табл. 4

Способ и глубина обра- Глубина отбора Фракция, мм

ботки почвы образцов, см 1-0,25 0,25-0,01 0,01-0,001 <0,001

Многолетние травы восьмого года жизни

0-20 5,1 83,3 8,6 3,0

Вспашка на 12-14 см 20-30 4,0 80,1 9,3 6,6

40-50 1,3 80,4 12,8 5,5

Безотвальное рыхление на 20-22 см 0-20 20-30 40-50 22,3 10,7 6,1 71,2 70,0 65,0 3,5 4,1 11,3 3,0 15,2 17,6

Безотвальное рыхление на 16-18 см 0-20 20-30 40-50 18,4 8,2 7,5 72,1 70,3 68,8 7,2 6,0 12,4 2,3 15,5 11,3

Безотвальное рыхление на 12-14 см 0-20 20-30 40-50 13,9 9.0 6.1 73,9 71,0 66,2 9,1 8,8 10,1 3,1 11,2 17,6

При обработке плугом со стойками СибИМЭ (вариант «безотвальное рыхление») на травах четырех лет жизни частицы фракции 1,0-0,25 мм обнаруживаются не только в слое 0-10 см, но и глубже в слое 20-30 см и тем в большем количестве, чем глубже проводится рыхление. По безотвальному рыхлению, в отличие от вспашки, заметно снижается количество физической глины.

Увеличение срока жизни многолетних трав до 8 лет ведет к значительному увеличению частиц фракции физического песка. На варианте со вспашкой и, тем более, при безотвальном рыхлении их количество возрастает в несколько раз. Так, при вспашке на глубину 20-22 см на четвертый год жизни многолетних трав количество фракции 1,0-0,25 мм в слое почвы 0-10 см составляет 1,8 %, через четыре года - 6,8 %. Аналогично по другим обработкам и глубинам при относительно стабильном содержании частиц 0,25-0,01 мм и существенно меньшем частиц илистой фракции <0,001 мм. Приведенные результаты исследований свидетельствуют о более эффективном положительном влиянии на физические свойства бурых почв, обработки их под коренное улучшение с помощью безотвального рыхления на глубину 20-22 см.

Литература

1. Фридланд В.М. // Почвы комплексной равнины Северного Прикаспия и их мелиоративная характеристика. М., 1964. С. 68-76.

2. Dawney Floyd A. // J. Austal. Inst. Agr. Sci. 1971. № 3. Р. 314-326.

3. ПоновН.П., Адда Л.М. // Изв. ТСХА. 1972. № 2. С. 110-120.

4. Будина Л.П., Медведев В.П. // Генезис и классификация полупустынных почв. М., 1966. С. 49-53.

5. БайткановК.А. // Кормовая база отгонного животноводства. М., 1967. С. 53-56.

6. Котин Н.И. Почвы Уральской области. Алматы, 1967.

7. Соколов А.А. // Агрохимическая характеристика почв СССР. М., 1968. С. 6472.

8. Фаизов К.Ш. Почвы Казахской ССР. Гурьевская область. Алматы, 1970. Вып. 13. С. 27-41.

Атырауский государственный университет, Казахстан 6 июля 2005 г.

УДК 633.2.033

СЕЗОННАЯ ОЦЕНКА ПАСТБИЩ ВОЛЖСКО-УРАЛЬСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ

© 2005 г. Б.Д. Таубаев

The article is given a seasonal estimation of pastures on the group criterion. Their considerable part require change of use and decrease of loading. The separate territories require a radical and superficial improvement. The most degrade areas should be excluded from use.

Волжско-Уральский пастбищный массив расположен между низовьями р. Урала и Волги, занимая в основном территории Атырауской, Западно-Казахстанской областей Республики Казахстан и Астраханской области России. Он является здесь основной кормовой базой животноводства [1-3]. Современный характер поверхности этой территории слагается из морских континентальных глин, галечников и суглинков, одинаков почти на всем пространстве Северного Прикаспия с типичной растительностью пустынного и остепненно-пустынного типа [4, 5]. Массив Волжско-Уральского междуречья представлен сочетанием трех основных элементов: разбитыми песками, практически лишенными растительности, на долю которых приходится 25-30 % территории; закрепленными песками и межбугровыми и межгрядовыми понижениями, занятыми такырами, солончаками или разнотравно-луговыми ассоциациями, а также бурыми и бурыми с легким механическим составом почвами.

Антропогенная деятельность на этой территории внесла серьезные коррективы в динамику растительного покрова, его видовой состав и продуктивность: резко возросла площадь эродированных и деградированных пастбищ, увеличилась пастбищная нагрузка, снизилась кормоемкость и качество корма. Эти тревожные тенденции потребовали осуществления глубокого анализа состояния аридных пастбищ, выявления причин, обусловливающих их деградацию и разработку эффективных мероприятий по их улучшению, охране и рациональному использованию с учетом особенностей основных типов почв и влагообеспеченности.

В соответствии с геоботаническим районированием (1947) территория Волжско-Уральского междуречья относится к азиатской пустынной области. Растительный покров этого массива прочно связан с природными