Характеристика почв естественных степных территорий с разным уровнем антропогенной нагрузки

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ ЕСТЕСТВЕННЫХ СТЕПНЫХ ТЕРРИТОРИЙ С РАЗНЫМ УРОВНЕМ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

В.Д. КУМАЧЕВА, аспирант Донской ГАУ

Степные экосистемы нашей страны серьезно изменены хозяйственной деятельностью человека. Глубоко трансформированный, интенсивно используемый аграрный ландшафт стал неустойчивым. В течение последних 25-30 лет он неуклонно деградирует. В связи с этим охрана степей — важный аспект повышения устойчивости агроландшафта, особенно, когда это касается избежавших массового освоения степных территорий.

Цель наших исследований — дать характеристику почв естественных степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки.

Для ее выполнения поставлены следующие задачи: детальное морфологическое описание полнопрофильных разрезов;

определение физико-химических характеристик уровня плодородия почвы изучаемых экосистем;

поиск индикаторных показателей для комплексной оценки состояния естественных экосистем, испытывающих антропогенную нагрузку.

Для решения перечисленных задач в Октябрьском районе Ростовской области выбраны 5 объектов с разным уровнем антропогенной нагрузки: заповедник «Персиановская степь» — естественная экосистема; южная и северная отножины балки Хорули, а также балка Панская — естественные экосистемы с разным уровнем антропогенной нагрузки (выпас скота, скашивание травостоя, грунтовые дороги и др.); заброшенный карьер. На их территории в 2 точках закладывали по 5 пробных площадок (0,1 м2).

В 2006 г в каждой точке исследуемых объектов были заложены почвенные разрезы и взяты образцы по генетическим горизонтам дая аналитической характеристики почв.

Гумус определяли методом И. В. Тюрина в модификации ЦИНАО(ГОСГ26213-91); содержание подвижных форм калия (1^0) и фосфора (Р205) по методу Мачигина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26205-84); нитратного азота ионоселективным методом (ГОСТ 26961-86); карбонаты по Шейблеру (Безуглова О. С.,

Морозов И.В., 1996), pH (ГОСТ 26483), степень насы-

щенности поглощенными основаниями по ГОСТ 27821-91; агрегатный состав методом сухого просеивания по Н.И. Савинову (Кауричев, 1986).

Почвы на объектах исследования представлены в основном черноземами обыкновенными карбонатными от маломощных до среднемощных среднесуглинистыми на лессовидном суглинке теплой кратковременно промерзающей фации.

В заповеднике «Персиановская степь» почва в точках наблюдения различается по мощности гумусового горизонта, что связано с большей проработанностью грунтовой толщи за счет дополнительного поверхностного увлажнения в точке 2, но не выходят за рамки, соответствующие среднемощному видовому уровню.

Отличительный признакпочв южной отножины балки Хорули — разная мощность гумусового горизонта. В точке 1 его можно охарактеризовать как среднемощный, в точке 2 — как сверхмощный.

Гумусовый горизонт почвы северной отножины балки Хорули маломощный с близким к поверхности залеганием карбонатов в виде белоглазки (21 см).

Отличительный признак почвы Панской балки разная степень промытости от карбонатов. В точке 1 — это чернозем обыкновенный, в точке 2 — чернозем обыкновенный карбонатный.

Почва заброшенного карьера — неполноразвитая песчанистая.

По содержанию гумуса почвы исследуемых объектов можно расположить в следующем порядке (табл. 1) —

Таблица 1. Уровень плодородия почв объектов исследования.

Объект исследования Горизонт, глубина взятия образца, см Содержание

гумус, % Рг05 мг/кг к2о мг/кг NN03 мг/100г

Заповедник точка 1 Ад 0...10 5,46 21 420 1,4

«Персиановская А 10...40 4,45 14 310 1,4

степь» точка 2 Ар, 0...10 6,47 23 490 1,4

а! О О 4,80 14 360 1,8

Балка Хорули точка 1 Ад 0...10 4,45 23 560 1,9

южная А О О 2,13 14 230 1,5

отножина точка 2 АД 0...10 6,11 26 660 1,7

А О со о 4,34 23 350 1,6

Балка Хорули точка 1 Ад 0...6 4,73 25 570 2,8

северная отно- А 6...12 3,08 13 330 2,0

жина АВ 12...16 2,14 13 210 2,6

точка 2 Ад 0...6 4,63 26 530 3,1

А 6...12 2,98 25 410 3,6

АВ 12...21 2,13 20 310 3,7

Балка Панская точкаї АД 0...10 5,10 17 390 2,9

А 10...60 3,70 13 260 1,5

точка 2 АД 0...3 5,76 16 320 5,6

А 3...30 4,15 12 230 2,4

Карьер забро- точка 1 А 0...2 1,64 18 210 1,7

шенный АВ 2...14 2,54 28 190 2,3

точка 2 А 0...4 1,64 19 250 1,3

АВ 4...11 0,80 14 160 1,2

Таблица 2. Физико-химические характеристики почв

№ точ- ки Горизонт, глубина взятия образца, см СаСОз % Сухой остаток, % Са (Мд), мгИООг

Заповедник «Персиановская степь»

1 Ад 0...10 0,17 0,043 28,8

А 10...40 1,19 0,070

АВ 40...70 6,925 0,060

В 70...90 9,751 0,050

ВССа 90...100 9,751 0,048

2 Ад 0...10 0,763 0,068 29,6

А 10...40 1,865 0,088

А" 40...70 3,646 0,095

АВ 70...90 10,881 0,045

ВС 90...100 12,294 0,038

Балка Хорули южная отножина

1 Ад 0...10 1,956 0,063 25,6

А 10...40 3,403 0.050

АВСа 40...70 2,835 0,043

Вса70...1Ю 4,537 0,050

2 Ад 0...10 0,254 0,055 27,2

А' 10...30 0,254 0,060

А" 30...80 0,170 0,110

АВСа80...120 0,595 0,050

Балка Хорули северная отножина

1 Ад 0...6 7,911 0,070 24,0

А 6...12 9,215 0,090

АВ 12...16 14,886 0,118

В 16...21 15,311 0,070

ВСа 21...55 12,760 0,061

2 Ад 0...6 5,103 0,050 24,0

А 6...12 8,790 0,065

АВ 12...21 11,058 0,090

В 21...30 12,121 0,050

Вса 30...49 16,374 0,065

Панская балка

1 Ад 0...10 0,425 0.053 28,0

А 10...60 0,254 0,080 28,8

АВ 60...90 7,970 0,063

В 90...95 13,425 0,050

2 Ад 0...3 0,593 0,055 29,6

А 3...30 1,949 0,075

АВ 30...70 9,892 0,097

В 70...100 11,660 0,055

Карьер

1 А 0...2 0,847 0,045 8,8

АВ 2...14 0,425 0,070 9,6

С 14...60 0,141 0,048 4,8

2 А 0...4 0,425 0,058 7,2

АВ 4...11 0,679 0,060 5,6

С 11...60 1,611 0,043

заповедник «Персиановская степь» (степень гумусиро-ванности очень высокая и высокая) > южная отножина балки Хорули (очень высокая, средняя) > балка Панская (высокая) > северная отножина балки Хорули (средняя) > карьер (очень низкая). Такие различия объясняются неодинаковыми условиями формирования почв и разным уровнем антропогенной нагрузки. По мере увеличения интенсивности выпаса и степени развития эрозионных процессов содержание гумуса снижается. На заброшенном карьере почвенный покров был нарушен коренным образом, поэтому сейчас там идет постепенное восстановление растительности и почвы. На всех объектах исследования отмечается постепенное умень-

шение содержания гумуса с глубиной, что характерно для степного типа почвообразования.

Известно, что экскременты выпасаемых животных оказывают на почву большее влияние, чем травостой [2]. На объектах с незначительной пастбищной нагрузкой (заповедник «Персиановская степь», карьер) концентрация нитратного азота в почве очень низкая, а в поверхностном горизонте почвы балки Хорули, в которой ведется интенсивный выпас, величина этого показателя составляет 3,1...3,7 мг/100 г. Следовательно, обеспеченность поверхностных горизонтов нитратным азотом (К -К03) можно считать одним из индикаторов уровня антропогенной нагрузки степных пастбищных экосистем.

Содержание обменного калия также в определенной степени связано с деятельностью человека. В заповеднике «Персиановская степь» различия по концентрации этого элемента между дерновым и нижележащим горизонтом не выходят за рамки одной градации (повышенное). Во всех остальных случаях в дерновом горизонте его содержание было на градацию выше.

Таблица 3. Оценка структурного состояния почвы объектов исследования

Горизонт, Содержание Коэффици-

№ точ- глубина взя- агрегатов ент струк-

ки тия образца, 0,25...10 мм, турности,

см % %

Заповедник «Персиановская степь»

1 Ад 0...10 79,0 3,8

А 10...40 74,0 2,8

АВ 40...70 73,6 2,8

2 АД 0...10 76,8 3,3

А110...40 84,4 5,4

а!1 40...70 82,3 4,6

АВ 70...90 82,2 4,6

Балка Хорули южная отножина

1 Ад 0...10 86,4 6,4

А 10...40 66,9 2,2

АВ 40...70 63,6 1,7

2 Ад 0...10 А' 10...30 72,0 2,6

64,3 1,8

А" 30...80 75,2 3,0

АВСа80...120 57,1 1,3

Балка Хорули северная отножина

1 Ад 0...6 72,6 2,6

А 6...12 57,1 1,3

АВ 12...16 54,5 1,2

2 Ад 0...6 72,0 2,6

А 6...12 67,3 2,1

АВ 12...21 62,2 1,6

Панская балка

1 Ад 0...10 84,5 5,5

А 10...60 63,9 1,8

АВ 60...90 67,8 2,1

2 Ад 0...3 87,8 3,9

А 3...30 59,7 1,5

АВ 30...70 79,5 3,9

Карьер

1 Ад 0...1 65,1 1,9

А 1...2 65,9 1,9

АВ 2...14 68,1 2,1

2 Ад 0...1 79,5 3,9

А 1...4 60,6 1,5

АВ4...11 71,1 2.5

Самая большая концентрация подвижного фосфора (Р205) зафиксирована в точке 2 северной отножины балки Хорули. Это, вероятно, также связано с экскрементами животных. Необходимо отметить, что в дерновых горизонтах, где активнее происходит разложение органических остатков, уровень обеспеченности подвижным фосфором — средний, а в минеральных— низкий, что соответствует генетическим особенностям почв степного ряда. Обусловлено это присутствием карбонатов, закрепляющих фосфор и препятствующих его растворению в вытяжке Мачигина (табл. 2).

Содержание карбонатов колеблется от0,17до 16,38 % и имеет характерный д ля степных почв профиль распределения по глубине [1]. Почвы всех объектов исследования не засолены, катионно-анионный состав водной вытяжки хлоридно-сульфатный кальциево-магниевый. Абсолютные величины и соотношение обменных катионов д ля почв всех объектов исследования, кроме карьера, одинаковы. Это связано, в первую очередь, с гранулометрическим составом.

Один из важных показателей, определяющих уровень плодородия почвы — ее структурное состояние (табл. 3).

В заповеднике «Персиановская степь» в точке 1 его можно охарактеризовать как хорошее, в точке 2 — отличное; в балке Хорули на северной отножине в точке 1 — удовлетворительное, а в точке 2 — хоро-

шее; на южной отножине балки Хорули, в Панской балке и в заброшенном карьере — хорошее. Какой-то четкой закономерности изменения величины этого показателя нам установить не удалось. По всей видимости для почв естественных экосистем он менее информативен, чем для агроэкосистем.

Таким образом, наиболее плодородные и сохранившие признаки почв ненарушенного строения расположены в заповеднике «Персиановская степь», в Панской балке и на южной отножине балки Хорули. Следы развития эрозионных процессов, во многом спровоцированных пастбищной нагрузкой, характерны для почв северной отножины балки Хорули. Почвы заброшенного карьера находятся на стадии начального почвообразования.

Для всех объектов исследования характерен тип почвообразования. Уровень антропогенной нагрузки, в первую очередь, отражается в степени развития эрозионных процессов, обусловливающих уменьшение мощности гумусового горизонта.

В качестве индикаторных показателей уровня антропогенной назрузки степных пастбищных экосистем можно использовать обеспеченность дерновых горизонтов почв нитратным азотом, подвижным фосфором и обменным калием.

Показатели структурного состояния почв мало информативны для целей индикации.

Литература.

1. Научные основы рационального использования и повышения производительности почв Северного Кавказа/Под ред.Ф.Я.Гаврилюка. — Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1983. — 208с.

2. Работное, Т.А. Луговедение. /Т.А.Работнов. — М.: Издательство Московского университета, 1974. — 384 с.

ДИНАМИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ И УРОЖАЙНОСТЬ ОСНОВНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

С.В. ЛУКИН, доктор сельскохозяйственных наук

Управление по охране окружающей среды — государственная экологическая инспекция Белгородской области

Н.И. КОРНЕЙКО

Центр агрохимической службы «Белгородский»

Во всем мире ученые и практики давно признали, что без использования минеральных удобрений невозможно экономически целесообразное ведение сельского хозяйства. С начала девяностых годов прошлого века мировая потребность в этих средствах интенсификации производства возросла примерно в 2 раза, а в России уровень их применения за это время сократился почти в 8 раз, что привело к существенному снижению продуктивности земледелия.

Цель нашей работы — проанализировать динамику изменения посевных площадей, применения удоб-

рений и урожайности основных сельскохозяйственных культур по циклам агрохимического обследования в Белгородской области.

Наибольшие посевные площади в регионе были зафиксированы в 1976-1983 гг. (3 цикл агрохимического обследования) — 1578,4 тыс. га. В 1984-1989 гг. (4 цикл) они сократились на 211,4тыс. га (13,4 %), а к 2000-2004 гг (7 цикл) — на 384,8 тыс. га (24,4 %). Минимальная доля пропашных культур в структуре посевных площадей отмечена в 3 цикле (33,9 %), а максимальная в 6 цикле — 41,1%. Следует отметать, что для условий Белгородской области, где 53,6 % пашни расположено на землях, в той или иной степени подверженных эрозии, экологически обоснованная доля пропашных культур составляет около 30 %. В плане защиты почв от эрозии и увеличения накопления симбиотически связанного азота, позитивным следует считать расширение посевов многолетних трав с 1,8 % в 1 цикле до 7,6 % в 7 цикле. Однако в каче-