Влияние водной эрозии на агрохимические и физические свойства почв

2. Почвы имеют кислую реакцию среды, которая в сосновых насаждениях менее выражена, чем в ельниках (рН соответственно 4,6-4,8 и 4,1-4,5).

3. Результаты корреляционного и регрессионного анализов подтверждают тесную зависимость признаков и свойств почв от гранулометрического состава верхних горизонтов и подстилающих пески отложений.

4. Связь между содержанием в почве гумуса и гранулометрическим составом почв прямолинейная (г = 0,780,93). Значительная отрицательная связь выявлена между содержанием гумуса в почве и глубиной залегания суглинка: в сосновых древостоях г = -0,65, в еловых - г = -0,89.

5. Величина емкости катионного обмена почв зависит от гранулометрического состава и содержания гумуса (г = 0,68-0,69). Высокими показателями емкости катионного обмена характеризуются аккумулятивные горизонты легкосуглинистых почв.

6. Количество гумуса, емкость катионного обмена увеличиваются с уменьшением глубины залегания более тяжелых по гранулометрическому составу пород и нарастанием содержания физической глины.

7. На почвах легкого гранулометрического состава

катионно-обменные свойства почв более зависимы от признаков и свойств почв, связанных с биологической составляющей лесных насаждений (в частности, от содержания в почве органического вещества), чем от содержания в верхних горизонтах физической глины. Выявлена значительная прямолинейная связь между емкостью поглощения и содержанием в почве гумуса (г = 0,75). В еловых древостоях выявлена тесная зависимость емкости катионного обмена и мощности лесной подстилки (г = -0,59).

8. Степень насыщенности почв основаниями находится в тесной зависимости от кислотности верхних перегнойно-аккумулятивных горизонтов (г = 0,62-0,72).

9. Лучшими лесорастительными свойствами обладают дерново-подзолистые легкосуглинистые и дерновоподзолистые супесчаные почвы, сформировавшиеся на многослойных отложениях, с залеганием в них суглинка (супесчано-суглинистых прослоек) в интервале 0,5-1,0 м. С увеличением глубины залегания суглинка лесорастительные свойства почв ухудшаются. Низким лесорастительным эффектом обладают почвы легкого гранулометрического состава, сформировавшиеся на древнеаллювиальных песчаных отложениях.

ВЛИЯНИЕ ВОДНОЙ ЭРОЗИИ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

А.И. Петелько

Новосильская зональная агролесомелиорационная (мелиоративная) станция

Орловская область - одна из наиболее подверженных водной эрозии среди областей, расположенных в пределах Среднерусской возвышенности. По данным Генсхе-мы противоэрозионных мероприятий в хозяйствах области из общей площади 2299 тыс.га подвержено эрозии 932,5 тыс.га, из них эрозионно-опасные земли составляют 367,3 тыс.га, слабосмытые - 378,2, среднесмытые -141,9, сильносмытые - 44,9 тыс.га. В Новосильском районе из общей земельной площади 138,0 тыс.га эрозионно-опасные и в разной степени смытые почвы составляют 38%. В отдельных хозяйствах смытые почвы занимают 50% от площади пашни.

В связи с интенсивным проявлением эрозии в Орловской области ежегодно разрушается эрозией до 2 тыс.га. В наиболее эродированных приречных пунктах (земли, примыкающие к Новосильской опытной станции) не-смытые и слабосмытые почвы (серые лесные и черноземы), по подсчетам Г.П. Сурмача и др. (1972), составляют около 39,6%, сильносмытые 19% и весьма сильносмы-тые 2,8%. На основании этих данных общий вынос почвы по Новосильскому ключевому участку составил 1764 м3, или 4,4 м3/га ежегодно. Для резкого ослабления эрозионных процессов требуется применение комплекса противоэрозионных мероприятий на сельскохозяйственных угодьях, включая сады.

Почвенный покров Новосильской опытной станции представлен преимущественно серыми лесными почвами (70,4%) и оподзоленными черноземами (19,1%). Распределение почв по степени смытости следующие: не-

смытые - 1513 га (29,9%), слабосмытые - 1001 га (19,8%), среднесмытые - 1051 га (20,8%), сильно- и весьма сильносмытые - 988 га (17,5%), намытые - 603 га (12,0%). Таким образом, более 2/3 почвенного покрова в той или иной степени подверглось эрозии.

Полевые опыты были проведены в Бугровском саду, расположенном на склоне южной и юго-восточной экспозиций, примыкающем к правому берегу Г лубковского суходола. Площадь сада 50,6 га, крутизна склона варьирует от 1,6 до 7,5°. Сад заложен в 1960 г. с размещением деревьев 7х7 м.

Согласно классификации смытых почв Г.П. Сурмача (1956, 1971), слабосмытыми почвами считаются такие, которые потеряли не более 25% гумусового горизонта (А+В1), среднесмытыми - от 25 до 50%, сильносмытыми - от 50 до 75% и весьма сильносмытыми - от 50 до 100%. Несмытой считается почва с уменьшением гумусового горизонта не более 3-4 см. По мере продвижения вниз по клону мощность гумусового слоя постепенно уменьшается, что связано с увеличением смытости почвы. В связи с ее смытостью изменяется также механический состав и агрохимические свойства.

По механическому составу почвенные разности можно отнести к средним и тяжелым суглинкам с преобладанием пылевато-песчаных фракций в горизонте А и иловато-пылеватых в горизонте В (табл. 1). Высокое содержание пылеватых и песчаных частиц в пахотном слое свидетельствует о его распыленности и слабой ост-руктуренности. С увеличением смытости почвы наб-

1. Механический состав почв в Бугровском саду

№ разрезов Название почвы по механическому составу Горизонт Глубина, см Содержание механических фракций (% к сухой почве) в мм

1,00-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,001 <0,001 <0,01

1 Легкий суглинок песчано-пылеватый АВ 1(пах) 0-10 0,1 зз,0 з7,з 17,0 12,6 29,6

Средний суглинок песчано-пылеватый Ві 25-з5 0,9 з 1,7 з6,4 14,з 16,7 з 1,0

Тяжелый суглинок иловато-пылеватый В2 45-55 1,8 12,6 з0,8 24,2 2з,4 47,6

Г лина легкая иловатопылеватая Вз 80-90 0,0 1з,0 з0,1 19,9 з7,0 56,9

2 Тяжелый суглинок песчано-пылеватый А(пах) 0-10 0,2 20,0 з7,0 з0,2 12,5 42,7

Средний суглинок песчано-пылеватый Ві 25-з5 0,з 26,8 з4,7 з0,з 7,9 з8,2

Тяжелый суглинок песчано-пылеватый В2 45-55 0,з 26,4 з0,2 28,з 14,8 4з,1

Г лина легкая иловатопесчаная Вз 80-90 0,0 17,7 2з,4 з4,1 24,8 58,9

3 Тяжелый суглинок иловато-пылеватый А(пах) 0-10 0,9 12,8 з7,7 25,2 2з,4 48,6

Тяжелый суглинок песчано-пылеватый Ві 25-з5 1,0 17,з з6,8 зз,2 12,7 45,9

Тяжелый суглинок иловато-пылеватый В2 45-55 0,5 18,5 з 5,5 20,7 25,з 46,0

Г лина легкая иловатопылеватая Вз 80-90 0,1 21,2 17,7 з0,8 з0,2 61,0

4 Тяжелый суглинок песчано-пылеватый АВ 1(пах) 0-10 0,6 2з,0 з0,2 24,0 21,1 45,2

Тяжелый суглинок песчано-пылеватый В2 25-з5 1,0 22,4 зз,6 24,з 18,8 4з,1

Г лина легкая иловатопылеватая Вз 55-65 0,1 14,5 з0,8 28,з 26,з 54,6

Г лина легкая иловатопылеватая С 96-105 0,з 9,8 з9,7 28,0 2з,2 51,2

5 Средний суглинок песчано-пылеватый А0 0-2 0,з 29,2 з4,з 26,0 10,2 з6,2

Г лина легкая иловатопылеватая АВ1В2 з-10 0,2 16,з з0,6 з4,1 18,4 52,5

Г лина легкая иловатопылеватая В2 25-з5 0,2 14,6 з4,з 25,6 25,з 50,9

Г лина легкая иловатопылеватая Вз 55-65 0,1 19,7 з0,0 27,8 22,4 50,2

Г лина легкая иловатопылеватая С 95-105 0,2 11,9 з6,2 20,5 з 1,2 51,7

людается утяжеление механического состава как пахотного, так и подпахотного горизонта, что связано с вовлечением в распашку иллювиального горизонта. Некоторые колебания в содержании различных фракций и в целом физической глины по горизонтам почвы в разных частях склона связаны с изменением литологического состава материнских пород (леса) и их слоистостью.

Из таблицы 2 видно, что в слабосмытых почвах гумус распределяется более равномерно по всему почвенному профилю. С увеличением смытости почв количество гумуса уменьшается. Более резкое падение гумуса наблюдается при переходе от пахотного слоя к подпахотному. Это явление отмечено во всех 5 разрезах и объясняется тем, что подпахотный слой представляет собою нижнюю часть иллювиального горизонта В1 или

верхнюю часть горизонта В2, которые имеют низкое содержание гумуса. В слое 0-10 см (1-4 разрезы) количество гумуса составляет 2,57-2,70%, а в разрезе 5 - наибольшее (3,11%) за счет разложения многолетней дернины и кольматажа почвы с верхней части склона. В этом же разрезе на глубине 95-105 см содержание гумуса наименьшее (0,38%).

В пахотном слое сумма поглощенных оснований имеет наименьшие показатели - 17,9-19,4 мг-экв/100 г почвы. В иллювиальном горизонте с утяжелением механического состава почвы количество поглощенных оснований увеличивается до 20,0-23,0 мг-экв и практически не изменяется с увеличением степени смытости.

Реакция почвенной среды в верхнем слое слабокислая (рНкс1 5,1-5,5), а с глубиной кислотность возрастает до 4,5.

2. Некоторые агрохимические

___

и физические свойства серых лесных почв в Бугровском саду

№ разре- зов Горизонт Г лубина, см рНка Гумус, % Сумма поглощенных оснований мг-экв/100 г N-N0;, 1Л О Рч К2О Объемная масса Плотность твердой фазы Порозность, %

мг/100 г г/см3

1 АВ1(пах) 0-10 5,5 2,65 19,4 1,0 11,0 7,9 1,26 2,63 52

В1 25-35 5,5 2,10 21,9 0,85 15,0 10,0 1,42 2,66 47

В2 45-55 5,2 1,49 21,6 0,71 21,2 12,3 1,47 2,67 45

Вэ 80-90 5,1 1,02 22,4 0,61 25,0 12,5 1,47 2,70 45

2 А(пах) 0-10 5,3 2,70 18,3 0,45 6,8 9,5 1,24 2,66 53

В1 25-35 5,1 1,82 23,2 0,57 18,8 12,3 1,45 2,73 47

В2 45-55 5,0 1,24 21,8 0,67 21,2 12,0 1,49 2,68 44

В3 80-90 4,9 0,50 23,1 0,55 26,0 12,3 1,49 2,72 45

3 А(пах) 0-10 5,1 2,65 19,0 0,55 12,5 9,7 1,25 2,65 53

В1 25-35 5,1 1,66 22,3 0,55 20,7 14,0 1,46 2,65 45

В2 45-55 4,9 1,01 21,5 0,52 25,0 17,2 1,43 2,64 46

В3 80-90 4,8 0,38 22,7 0,50 25,0 20,0 1,47 2,67 45

4 3В А 0-10 5,2 2,57 18,9 0,50 9,8 9,3 1,30 2,63 51

В2 25-35 5,2 1,52 23,1 0,52 17,1 11,2 1,48 2,66 45

В3 55-65 5,0 1,19 23,3 0,52 26,0 12,5 1,45 2,71 46

С 95-105 5,0 0,75 23,6 0,47 25,0 12,3 1,48 2,68 45

5 А0 АВ В2 0-10 5,3 3,11 17,9 0,45 6,4 8,4 1,14 2,61 56

В2 25-35 5,1 1,09 20,9 0,49 16,0 10,9 1,43 2,66 46

В3 55-65 4,7 0,82 22,4 0,50 21,7 11,8 1,47 2,68 45

С 95-105 4,5 0,38 22,5 0,47 22,7 12,5 1,49 2,71 45

Содержание азота низкое и с увеличением смытости почвы количество его уменьшается. В пахотном слое на очень слабосмытых почвах оно составляет 1,0 мг/100 г почвы, а на смытых в разной степени - 0,45-0,55 мг/100 г почвы.

Запасы подвижного фосфора в пахотном слое колеблются от 6,4 до 12,5 мг/100 г почвы. В иллювиальном горизонте, где могут содержаться связанные полуторными окислами (особенно алюминием) формы фосфорной кислоты, содержание фосфора резко возрастает до 15,0-25,0 мг/100 г почвы. Такие формы фосфатов малодоступны для растений. Степень подвижности почвенных фосфатов на смытых почвах более низкая, чем на смытых.

Обеспеченность обменным калием в пахотном слое средняя и составляет 7,9-9,7 мг/100 г почвы. С глубиной этот показатель возрастает, что связано с увеличением ниже по профилю богатых калием кислотных частиц.

Объемная масса пахотного слоя составляет 1,24-1,30 г/см3, что свидетельствует о его уплотненности. Несколько мень-

ше этот показатель в верхнем слое (0-10 см) - 1,14 г/см3 за счет дернины. С глубиной значения объемной массы увеличиваются до 1,42-1,49 г/см3, что связано с изменением механического состава почвы. Аналогично изменяется и плотность твердой фазы. В пахотном слое она была в пределах от 2,61 до 2,66 г/см3, а ниже по профилю от 2,64 до 2,73 г/см3. Наблюдается такая закономерность: чем больше почва содержит гумуса, тем меньше объемная масса и плотность твердой фазы почвы.

Порозность почвы имеет удовлетворительные показатели: на старопахотном слое она составляет 51-53%, а на участке залежи - 56%; в иллювиальном горизонте с возрастанием значений объемной массы и плотности твердой фазы почвы порозность снижается и составляет 44-47%.

Таким образом, для улучшения эродированных свойств почв необходимо применять комплекс про-тивоэрозионных мероприятий, который разработан учеными Новосильской зональной агролесомелиоративной опытной станции в 1999 и 2000 гг.