Антропогенное влияние на плодородие слоисто-охристых почв Камчатки

Заключение

Разрабатываемые мероприятия направлены в первую очередь на решение вопросов, связанных с затоплением пойменных земель, сокращением сброса воды р. Алей в р. Обь и более равномерным распределением стока как во времени, так и в пространстве.

Библиографический список

1. Мешков В.В. Оптимизация попусков воды из Г илёвского водохранилища в период прохождения паводка / / Мелиорация и

водное хозяйство. — 2001. — № 4. —

С. 19-21.

2. Чокин Ш.Ч., Григорьев В.А., Редь-кин В.К. и др. Методика расчета регулирования стока. — Алма-Ата: Наука, 1977. — 300 с.

3. Чураков Д.С., Медведников А.Н. Водные ресурсы реки Алей и их регулирование Гилёвским водохранилищем // Освоение и использование мелиорируемых земель и водных ресурсов на Юге Западной Сибири.

— Барнаул, 1987. — С. 20-24.

+ + +

УДК 631.4 Е.А. Жарикова

АНТРОПОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ НА ПЛОДОРОДИЕ СЛОИСТО-ОХРИСТЫХ ПОЧВ КАМЧАТКИ

Ключевые слова: плодородие почв, антропогенное влияние, содержание калия, потенциальная буферная способность почв в отношении калия, слоисто-охристые почвы, Камчатка.

Введение

В настоящее время общепризнанным является положение о том, что продолжительное агрогенное воздействие на почвы приводит к заметным, зачастую негативным последствиям, в частности к снижению их плодородия. Вследствие этого обязательной частью агроэкологической характеристики почв является выявление степени обеспеченности растений питательными элементами [1]. Вулканические почвы широко используются в мировом земледелии, особое внимание при этом уделяется необратимым потерям в них калия. Выявлено, что даже при высоком содержании калия в синлито-генных почвах внесение калийных и органических удобрений способствует значительным прибавкам урожая [2-4].

Тем не менее до настоящего времени практически единственным источником информации об агрогенной трансформации вулканических почв Камчатки является работа З.А. Прохоровой и И.А. Соколова [5], слабо изучен вопрос об изменениях в содержании и поведении калия в пахотных почвах, в частности наиболее широко используемых слоисто-охристых [6, 7]. Указывается лишь, что при распашке из-за быстрой минерализации органических веществ происходят потеря калия и вынос его за пределы профиля, отмечаются высокая эффективность ежегодного применения на

полуострове калийных удобрений и целесообразность внесения органических [8].

Традиционные показатели (содержание водорастворимого, обменного и необменного калия) не могут полностью охарактеризовать уровень калийного питания растений, поскольку не позволяют судить о степени устойчивости почвенной системы к калийному истощению. Поэтому следует обратить внимание на параметры, основанные на теоретических представлениях о механизмах химических реакций в почвах с использованием термодинамических принципов. Такими являются потенциальная буферная способность почв в отношении калия (ПБСК), калийный потенциал (КП), содержание легкообменного калия (-ДКо), занимающего «неспецифические» обменные позиции, содержание труднодоступного калия (-Кх) (на «специфических» сорбционных позициях) [9].

Объекты и методы исследования

Слоисто-охристые почвы широко распространены на Восточно-Камчатском побережье, в долине р. Авачи и активно используются для выращивания растениеводческой продукции. В естественных условиях залегают под белоберезовыми лесами с подлеском из жимолости и шиповника и хорошо развитым разнотравьем. Для характеристики морфологического облика почв приводим описание типичных разрезов.

Разрез 33. Расположен на 16-м км окружной дороги Елизово — Петропавловск-Камчатский, в 1,5 км северо-восточнее дороги. Высота — примерно 100 м над ур.м.

Поле, многолетние травы. Почва агро-слоисто-охристая легкосуглинистая.

Р 0-35 см. Черно-бурый, влажный, легкосуглинистый, комковатый, уплотнен, обильно тонкие корни, переход резкий.

ВH 35-50 см. Светло-охристо-бурый, влажный, легкосуглинистый, непрочнооре-ховатый, уплотнен, переход резкий.

Разрез 34. Расположен в 700 м на северо-запад от р.33. Высота — примерно 110 м над ур.м. Склон сопки. Березовый лес, жимолость, шиповник; разнотравье. Почва слоисто-охристая на вулканических отложениях, подстилаемых делювием коренных пород.

AY 0-12 см. Черно-бурый, влажный, легкосуглинистый, рыхлый, очень густо переплетен корнями, переход заметный.

BH 12-27 см. Темно-бурый, влажный, среднесуглинистый, уплотнен, непрочнокомковатый, обильно кони, переход заметный.

C 27-33 см. Буро-охристый, свежий, средний и мелкий пепел, уплотнен, переход резкий.

2BH 33-43 см. Охристо-темно-бурый, свежий, легкосуглинистый, уплотнен, отдельные корни, переход заметный.

2BAN 43-62 см. Охристый, свежий, легкосуглинистый, непрочноореховатый, слегка уплотнен, переход заметный.

BC 62-85 см. Охристо-бурый, свежий, легкосуглинистый, уплотнен, крупноорехо-ватый, переход заметный.

Образцы в естественных почвах отбирались по всему почвенному профилю, в аг-рогенных — из пахотного и подпахотного горизонтов. Анализы проводились общепринятыми методами: гумус — по Тюрину, рН водный потенциометрически, обменные основания — в вытяжке уксуснокислого аммония, гидролитическая кислотность по Кап-пену, подвижный фосфор — по Кирсанову, обменный калий — по Масловой, необменный калий — по методу Почвенного института им. В.В. Докучаева, термодинамические параметры калийного состояния — по Бекке-ту.

Результаты и их обсуждение

Исследуемые почвы имеют легкосуглинистый состав в поверхностных слоях и супесчаный в глубоких, т.е. наблюдается облегчение гранулометрического состава с глубиной, преобладающей фракцией является песчаная. Содержание илистой фракции невелико (до 10%), максимум ее приходится на верхние горизонты.

Естественные слоисто-охристые почвы хорошо гумусированы по всему профилю, содержание гумуса в поверхностных горизонтах среднее, в остальных неравномерно и колеблется от низкого до среднего

(табл. 1). Реакция среды по профилю варьирует от сильно- до среднекислой. Гидролитическая кислотность (Гк) в гумусовом слое, как правило, повышенная и высокая, в остальной части профиля — низкая и средняя. Сумма обменных оснований варьирует в разных горизонтах от низкой до средней, степень насыщенности ППК основаниями преимущественно крайне низкая. Содержание подвижного фосфора в поверхностном слое колеблется от повышенного до очень высокого, в более глубоких слоях — очень низкое.

Слоисто-охристые почвы характеризуются средним содержанием необменного калия в верхней и нижней частях профиля и низким в серединных горизонтах. Крайне неравномерное распределение его в почвенной толще и небольшое количество связаны с легким гранулометрическим составом и особенностями литологии (низким содержанием минералов, способных к его фиксации) (табл. 2). Количество обменного калия варьирует от среднего до высокого в поверхностных слоях и от низкого до среднего в остальной части профиля. Максимальное содержание наиболее подвижных доступных форм калия (обменного и водорастворимого) в верхних горизонтах, несомненно, связано с аккумулирующей деятельностью растительности, на что было указано ранее [10]. Именно органогенные горизонты вулканических почв являются основным источником подвижных форм калия, т.к. представляют собой продукты минерализации опада и интенсивного выветривания содержащихся в них пеплов [11]. Крайне неравномерное распределение различных форм калия в генетических горизонтах почв отражает дискретный характер вулканического почвообразовательного процесса. Содержание подвижных форм калия в пахотных аналогах значительно ниже, чем в естественных почвах. Так, количество обменного калия в большинстве случаев оценивается как среднее, необменного — как пониженное и низкое.

Исследуемым почвам свойственны очень низкие и низкие значения потенциальной буферной способности в отношении калия практически по всему профилю, минимальные значения отмечаются в слоях слабовы-ветрелого пеплового материала. В тоже время, несколько более интенсивно протекающие процессы биогенного и химического разрушения первичных минералов в глубоких слоях почвенного профиля приводят к накоплению в них тонкопылеватых частиц и, соответственно, к увеличению количества сорбционных позиций и усилению буферной способности почв.

Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 2 (100), 2013

43

Таблица 1

Основные агрохимические свойства слоисто-охристых почв

Разрез, горизонт Мощ- ность, см Гумус, % рн _ водный Гк мг-экв/ 100 г почвы Поглощённые катионы, мг-экв/100 г почвы Степень насыщенности по ГК, % P2O5 мг/100 г почвы

Ca2+ Mg2+

Р. 29 AY 0-8 6,25 4,78 9,62 3,80 1,0 33,29 8,75

BH 8-17 4,35 4,94 7,87 3,00 0,7 31,98 3,03

КПВ1 17-28 1,20 5,26 3,72 1,80 0,6 39,22 9,00

C 28-34 2,92 5,38 5,47 1,70 0,7 30,50 0,70

2BH 34-54 6,07 5,31 7,00 1,80 1,9 34,58 0,30

2BAN 54-70 5,22 5,39 5,25 1,20 0,6 25,53 1,40

Р. 30 Р 0-15 5,26 5,09 2,41 5,60 1,4 74,39 7,5

BH 15-30 3,92 5,38 7,87 3,40 0,8 34,80 3,03

Р. 35 AY 0-9 7,40 4,57 10,06 5,00 0,8 36,57 17,25

вн 9-18 6,25 4,99 5,47 3,00 0,4 38,33 4,25

C 18-31 1,86 5,30 3,94 2,40 0,6 43,23 8,50

2BH 31-41 4,03 5,47 4,16 2,30 0,7 41,90 0,40

C 41-65 4,10 5,23 6,12 2,00 1,0 32,89 0,21

2BAN 65-85 2,53 5,48 8,75 4,80 2,2 44,44 0,60

Р. 36 P 0-20 8,37 5,98 2,84 12,40 0,8 82,29 18,75

ВН 20-35 3,86 5,33 3,50 4,20 2,4 65,35 5,00

Р. 34 AY 0-12 6,07 5,25 6,12 6,40 2,8 60,05 16,25

BH 12-27 2,01 5,12 3,12 1,80 1,0 47,30 1,00

C 27-33 1,05 5,19 3,94 2,20 0,9 44,03 9,50

2BH 33-43 1,48 5,50 3,72 2,20 0,8 44,64 0,90

2BAN 43-62 4,23 5,36 5,69 2,80 0,9 39,40 0,51

BC 62-85 5,62 5,24 7,00 2,60 1,6 37,50 1,25

Р. 33 P 0-35 5,01 5,63 5,03 7,60 0,6 61,98 36,00

ВH 35-50 3,42 5,60 5,47 3,80 1,4 48,73 3,50

Таблица 2

Агрохимические и термодинамические параметры калийного состояния слоисто-охристых почв

Разрез, горизонт Мощность, см 1СР необменный 1СР обменный ПБСк -ДКо -КХ КП

мг/100 г почвы мг-экв/100 г почвы

Р. 29 AY 0-8 42,2 10,1 19,15 0,61 0,09 1,49

BH 8-17 20,6 4,1 13,96 0,37 0,06 1,58

КПВ1 17-28 28,2 7,6 7,41 0,01 0,00 1,88

C 28-34 23,4 6,5 8,05 0,06 0,00 2,12

2BH 34-54 23,4 6,1 14,58 0,09 0,02 2,20

2BAN 54-70 17,8 6,5 11,9 0,07 0,01 2,22

Р. 30 Р 0-15 29,0 9,7 12,82 0,15 0,00 1,92

BH 15-30 18,8 6,0 13,18 0,04 0,00 2,54

Р. 35 AY 0-9 42,2 21,5 10,82 0,54 0,06 1,30

BH 9-18 37,6 5,5 5,02 0,03 0,01 2,13

C 18-31 23,4 6,8 18,55 0,06 0,01 2,48

2BH 31-41 9,4 6,5 9,73 0,02 0,00 2,58

C 41-65 17,8 5,4 17,79 0,05 0,01 2,49

2BAN 65-85 18,8 5,8 15,24 0,04 0,00 2,58

Р. 36 P 0-20 18,8 6,4 7,52 0,12 0,03 1,81

ВН 20-35 23,4 8,9 8,21 0,11 0,03 1,85

Р. 34 AY 0-12 44,0 21,3 22,99 0,33 0,10 1,85

BH 12-27 21,6 7,9 7,16 0,09 0,00 1,86

C 27-33 23,6 8,1 9,63 0,06 0,01 2,20

2BH 33-43 20,6 5,4 15,81 0,02 0,00 2,83

2BAN 43-62 18,8 7,7 16,42 0,04 0,01 2,58

BC 62-85 35,6 6,5 25,16 0,04 0,00 2,77

Р. 33 P 0-35 40,4 14,2 16,27 0,44 0,08 1,57

ВH 35-50 10,8 13,0 11,94 0,10 0,02 2,08

Максимальное содержание легкообменного -АК0 и труднодоступного калия -Кх в большинстве целинных почв присуще верхним гумусовым горизонтам, что связано с активным биологическим поглощением калия в корнеобитаемом слое. При этом промывной режим и кислая среда способствуют интенсивному выносу из верхней части профиля всех щелочных и щелочноземельных катионов, вследствие чего подвижность ионов калия высока, а значения калийного потенциала оптимальны лишь в верхней части почвенного профиля. В более глубоких слоях подвижность низкая и значения КП неудовлетворительны.

Активный агрогенез сопровождается заметной трансформацией почвенного поглощающего комплекса. В пахотном слое несколько снижается содержание гумуса. Не наблюдается значительных колебаний актуальной кислотности, зато величина гидролитической кислотности падает, в некоторых случаях до очень низкой. Известкование привело к увеличению содержания поглощенного кальция и, соответственно, степени насыщенности ППК основаниями до средней и повышенной. Не наблюдается и ухудшения фосфорного состояния, напротив, содержание его подвижной формы иногда достигает очень высоких значений, вероятно, вследствие дополнительного внесения, на необходимость которого уже указывали [5].

Одновременно с этим в агрогенных слоисто-охристых почвах происходит интенсивная мобилизация калия: отмечается снижение потенциальной буферной способности в пахотном слое вследствие значительного уменьшения содержания всех форм доступного калия и его подвижности (увеличение калийного потенциала). По мнению

В.Г. Минеева [1], подобная длительная мобилизация собственного плодородия почв в отношении калия и недооценка роли калийных удобрений совершенно недопустима, поскольку приводит к дефициту данного элемента питания и резкому возрастанию эффективности калийных удобрений, даже при его высоком валовом содержании.

Заключение

Проведенные исследования не выявили резких негативных изменений кислотноосновных свойств в агрогенных слоистоохристых почвах по сравнению с целинными, отмечается тенденция к снижению количества гумуса. Известкование и внесение фосфорных удобрений способствовали увеличению содержания подвижного фосфора и суммы поглощенных оснований в пахотном слое почв, при этом возросло соотношение Ca:Mg.

Низкие значения буферности при наличии оптимальных значений калийного потенциала, свидетельствующих о способности интенсивно отдавать в раствор ионы обменнопоглощенного калия, и среднее содержание лабильного калия при легком гранулометрическом составе указывают одновременно как на хорошие условия калийного питания растений в корнеобитаемой зоне, так и на слабую устойчивость почв к калийному истощению в условиях сельскохозяйственного производства.

В практическом земледелии необходимо дополнительное внесение калийных и органических удобрений, без которых велика вероятность деградации плодородия в агро-генных слоисто-охристых почвах в отношении калия.

Библиографический список

1. Минеев В.Г. Актуальные задачи агрохимии в условиях современного земледелия / / Проблемы агрохимии и экологии. — 2011. - № 1. - С. 3-9.

2. Hartshorn A.S., Chadwick O.A., Vitou-sek P.M., Kirch P.V., Prehistoric agricultural depletion of soil nutrients in Hawai'I //Proceedings of the National academy of Sciences of the USA. 2006. - V. 103 - № 29.

- Р. 11092-11097.

3. Sansoulet J., Cabidoch Y.M., Cattan P. Adsorption and transport of nitrate and potassium in an andosol under banana (Guadeloup, French West Indies) // Eueopean J. of Soil Science. - 2007. - № 58. - Р. 478-48.

4. Vavoulidou E., Avramides E.J., Dimirkou A., Papadopoulos P. Influence of different cultivation practices on the properties of volcanic soils on santorini Island, Greece / / Comm. in Soil Science and Plant Anal. - 2006. - V. 37.

- P. 2857-2866.

5. Прохорова З.А., Соколов И.А. Агро-

химическая характеристика почв Камчатской области // Агрохимическая характеристика почв СССР. - М.: Наука, 1971. -

С. 170-239.

6. Жарикова Е.А., Голодная О.М. Подвижный калий в почвах Камчатки // Почвоведение. - 2009. - № 8. - С. 917-926.

7. Жарикова Е.А. Потенциальная буферная способность вулканических почв Камчатки в отношении калия / / Почвоведение.

- 2011. - № 5. - С. 539-545.

8. Соколов И.А. Вулканизм и почвообразование. - М.: Наука, 1973. - 225 с.

9. Соколова Т.А. Калийное состояние почв, методы его оценки и пути оптимизации. - М.: Изд-во МГУ, 1987. - 47 с.

10. Липшиц С.Ю., Ливеровский Ю.А. Почвенно-ботанические исследования и проблема сельского хозяйства в централь-

Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 2 (1DD), 2D13

45

ной части долины реки Камчатки. — М.: Изд-во АН СССР, 1937. - 220 с.

11. Соколов И.А., Караева З.С. Миграция гумуса и некоторых элементов в про-

филе лесных вулканических почв Камчатки // Почвоведение. — 1965. — № 5. —

С. 12-21.

+ + +

УДК 631.879.4:635.655

С.Е. Низкий, Н.Д. Немыкина

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЕРМИКОМПОСТА НА РОСТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ

Ключевые слова: вермитехнология,

вермикопмост, биогумус, органическое удобрение, соя, клубеньковые бактерии, количество бобов, масса семян, продуктивность, отзывчивость.

Введение

Органическое удобрение — удобрение, содержащие питательные вещества в виде органических соединений. К таким удобрениям обычно относят навоз, торф, компо-сты и некоторые другие продукты переработки различных органических веществ [1]. Среди компостов в последние десятилетия исследователи и производственники выделяют группу вермикомпостов, то есть субстратов, полученных в результате культивирования дождевых червей. Это органическое удобрение в литературе называют биогумус [2]. Биогумус чаще всего применяется при выращивании овощных культур, для которых наблюдается хорошая отзывчивость на действие этого вида органического удобрения. Опытов по применению верми-компостов при выращивании зерновых культур в литературе представлено достаточно мало. Отзывчивость зернобобовых на внесение биогумуса в доступной литературе вообще не освещена.

Целью исследований явилось изучение возможности применения биогумуса при выращивании сои — основной сельскохозяйственной культуры, возделываемой в Амурской области. При этом решались следующие задачи: произвести вермикомпост с

помощью красного калифорнийского червя и в полевых мелкоделяночных опытах изучить его влияние на рост и урожайность сои.

Объект и методы исследований

Изучаемый в опытах биогумус произведен в лаборатории Плодородия почв ДальГАУ, представлял из себя хорошо структуированный, влажностью не выше 50%, просеянный через сито вермикомпост, полученный при переработке дождевыми червями растительных остатков, с добавлением кроличьего помета. По химическому составу биогумус содержал обменного калия 850 мг/кг, подвижного фосфора 2000 мг/кг, нитратного азота 1000 мг/кг, органического вещества 70%, гумуса 20%

[3].

Отзывчивость сои на внесение верми-компоста изучали на скороспелом районированном в Амурской области сорте Лидия

[4].

Опыты проведены в 2009-2011 гг. на опытно-демонстрационном участке ИАЭ ДальГАУ, расположенном в г. Благовещенске. Почва на участке представляет из себя реплантозем, в котором роль гумусирован-ного плодородного горизонта выполняет агросерогумусовый слой черноземовидной почвы [5].

Вегетационные периоды 2009 и 2010 гг. были благоприятными для возделывания сои и характеризовались достаточной суммой активных температур и равномерным распределением осадков. В 2011 г. во второй