Природа органического вещества каштановых почв Селенгинского среднегорья

ПРИРОДА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА КАШТАНОВЫХ ПОЧВ СЕЛЕНГИНСКОГО СРЕДНЕГОРЬЯ

Ц.Д. Мангатаев, к.б.н., ИОЭБ СО РАН, Ю.Н. Рузавин, к.с.-х.н, Н.А. Пьянкова, к.с.-х.н.,

Бурятская ГСХА

Каштановые мучнисто-карбонатные почвы — один из основных типов почв сельскохозяйственной территории Республики Бурятия (более 30 %). Своеобразие природно-климатических условий почвообразования сказывается и на характере превращения растительных остатков и природе гумуса. В составе гумуса гуминовые кислоты преобладают над фульвокислотами.

Ключевые слова: почва, органическое вещество, гуминовые и фульвокислоты.

Оценка естественного плодородия каштановых мучнисто-карбонатных почв, его изменения при обработке пашни -актуальная задача земледелия в условиях сухой степи. Особенно велико в этом отношении значение гумуса.

Многочисленные данные о динамике содержания гумуса в пахотных почвах степной и сухостепной зон Республики Бурятия, обобщенные в последние годы [2-4], свидетельствуют о том, что в условиях среднего и низкого уровней агротехники баланс гумуса в этих почвах в большинстве случаев отрицательный, что неблагоприятно сказывается на их плодородии.

Цель работы - изучить природу органического вещества каштановых почв и характер превращений растительных остатков в целинных и пахотных аналогах.

Методика. Исследования проводили на каштановых почвах опытного поля Бурятской СХА и ОПХ «Иволгинское» в 1999 г. Погодные условия вегетационного периода соответствовали климату сухой степи Селенгинского среднегорья: небольшое количество осадков (197,3 мм) и относительно высокая температура воздуха (14,6°С).

Почва опытных участков - каштановая мучнисто - карбонатная. Для нее характерны неблагоприятные водно-физические свойства, низкая обеспеченность подвижным фосфором (1,4-4,5 мг/100 г почвы) и очень низкая обменным калием (8-10 мг/100 г). Реакция почвенного раствора рНН2о 7,2, сумма поглощенных оснований - 13,1 мг-экв/100 г, где основная доля приходится на катионы кальция (10,0).

Физико-химические свойства, содержание гумуса, аммонийного и нитратного азота определяли общепринятыми в агрохимии методами исследований (Агрохимические..., 1975) [1].

Результаты и их обсуждения. Исследования по изучению органического вещества каштановых почв показали, что на целинных участках и под сельскохозяйственными культурами содержится значительное количество корней и отмерших органических остатков, гумифицированных в различной степени. При этом наибольшая их масса сосредоточена в верхнем 0-20 см слое в наиболее активный период развития растений (июль). Проведенный учет гумификации корневых остатков при превалировании физического выветривания и коротком периоде биологической активности (1,5-2,0 мес.) показал, что количество мертвых растительных остатков намного больше, чем живых корней (табл. 1).

1. Воздушно-сухая масса растительных остатков под различными угодьями в слое 0-20 см, ц/га

Угодье, Корни Слабораз- Всего

предшественник живые мертвые ложившаяся масса

Целина 8,9 112,4 3,1 124,4

Парующееся 5,2 61,3 2,0 68,5

поле

Пшеница по пару 12,4 88,2 3,4 104,0

Овес по пшенице 14,8 77,6 2,8 95,2

Масса мертвых растительных остатков накапливается за ряд лет, наибольшее их количество в целинной почве под

полынно-типчаковой растительностью, где водно-воздушный режим менее благоприятный для их разложения. Лучшие условия для биологических процессов создаются при паровании почвы, здесь меньше живых корней и в разной степени разложившихся остатков. Последнее подтверждается нитри-фикационной способностью почв - в пахотном слое после компостирования содержание нитратов возросло с 27,5 до 46,6 мг/кг, а по сравнению с исходной целинной почвой количество нитратов увеличилось более чем в 10 раз (табл. 2).

2. Нитрификационная способность каштановых почв в _слое 0-20 см, мг/кг почвы_

Почва N-NO3 N-NH4

водорастворимый обменный

Целинная исходная 3,6 2,6 23,8

Целинная после компостирования 42,6 1,1 5,0

Пахотная 27,5 3,4 25,2

Пахотная после компостирования 46,6 0,8 8,0

Характер распределения корневой системы и ее количество обусловливают укороченный гумусовый профиль и невысокое содержание гумуса в каштановых почвах. В верхнем горизонте оно колеблется от 1,39 до 2,0 % (1,66+0,063), в связи с низким количеством гумуса запасы его в слое 0-30 см невелики - от 66,1 до 54,7 т/га (табл. 3).

3. Содержание и запасы гумуса в каштановой _легкосуглинистой почве_

Угодье Горизонт Глубина, Гумус, % Запасы

почвы см (колебание по гумуса в

9 точкам) слое 0-30

см, т/га

Целина А 0-5 1,46-2,00 54,7

5-12 1,39-1,92

В1 12-22 1,30-1,52

В2 22-30 0,58-0,70

30-40 0,30-0,38

Вк 40-5 0,22-0,28

Пашня Ап 0-10 1,58-1,80 66,1

10-20 1,55-1,83

20-25 1,50-1,83

В1 25-30 1,40-1,87

В2 35-45 0,94-1,13

52-60 0,66-0,74

В составе гумуса гуминовые кислоты преобладают над фульвокислотами, соотношение Сгк.:Сфк = 1,42-1,82. Основная часть гуминовых кислот представлена кислотами, прочно связанными с минеральной частью почвы (фракция III). С глубиной относительное количество этих кислот заметно возрастает, что объясняется, по-видимому, меньшим содержанием в этом горизонте гумусовых веществ и большей свободной поверхностью глинистых минералов. Наиболее подвижные гуминовые кислоты (фракция I) в каштановых почвах содержатся в очень незначительном количестве, с глубиной их количество уменьшается почти в 2 раза.

Доля фульвокислот невелика - 16-19 %, наиболее агрессивная их фракция (1а) составляет 23-29 % от суммы фульво-кислот и распределяется по профилю равномерно.

Половина и более всего количества гумуса представлены негидролизуемым остатком (48,8-59,2 %), что связано, очевидно, с очень прочным закреплением гумусовых веществ на

поверхности минеральных частиц почвы и большого количества соединений, различных по степени гумификации.

Таким образом, в связи с невысоким содержанием гумуса в каштановых почвах запасы его невелики и основное количество закреплено негидролизуемым остатком на поверхности минеральных частиц почв.

Литература

1. Агрохимические методические исследования почв. - М.: Наука, 1975. - 655 с. 2. Ишигенов И.А. Агрономическая характеристика почв Бурятии. - Улан-Удэ, 1972. - 212 с. 3. Чимитдоржиева Г.Д. Гумус холодных почв: экологические аспекты. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. - 145 с. 4. Нимаева С.Ш. Микробиология криоаридных почв (на примере Забайкалья). - Новосибирск: Наука, 1992. - 176 с.

NATURE OF ORGANIC MATTER IN CHESTNUT SOILS OF THE SELENGINSKY UPLAND

Ts.D. Mangataev1, Yu.N. Ruzavin2, N.A. P'yankova2 1Institute of General and Experimental Biology, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, ul Sakhyanovoi 6, Ulan-Ude, 67047Russia, E-mail: mangataev@mail.ru 2Buryat State Agricultural Academy, ul Pushkina 8, Ulan-Ude, 670024 Russia

Calcareous chestnut soils belong to the main soil types of Buryatia: they occupy more than 30% of the republic area. The peculiar natural and climatic conditions of soil formation affect the transformation ofplant residues and the nature of humus. In the humus structure, humic acids prevail over fulvic acids; the Chia:Cf^a ratio is 1.42—1.81. Keywords: soil, organic matter, humic acids, fulvic acids.